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文檔簡(jiǎn)介

拉晶工藝及操作規(guī)程第一頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日一、拉晶工藝流程圖配料煅燒拆、清爐裝料抽真空充氬氣化料引晶縮頸放肩轉(zhuǎn)肩等徑收尾停爐庫(kù)房檢驗(yàn)晶棒第二頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日說明:a)單晶制造工藝流程為方塊標(biāo)注環(huán)形部分,即由配料工序開始,至晶棒終止;b)配料工序的入口為庫(kù)房管理部門;c)晶棒工序的出口為檢驗(yàn);d)在本工藝流程中,如果拉晶為連續(xù)工作時(shí),在停爐到清爐完后,從裝料重新開始,如在按要求開爐次數(shù)后或長(zhǎng)時(shí)間沒有開爐時(shí),要從煅燒開始;e)在本工藝流程中,如果放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑過程中掉苞,根據(jù)工藝要求回熔或者取出。第三頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日二、具體操作規(guī)程第四頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日1.拆、清爐拆清爐的目的是為了取出晶體,清除爐膛內(nèi)的揮發(fā)物及雜質(zhì),清除石墨件上的附著物、石英碎片等雜質(zhì)。在拆清爐過程中必須穿戴好勞保防護(hù)用品(換工作服,戴好口罩、手套),認(rèn)真閱讀拉晶記錄,了解上爐設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

第五頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日取出晶體

在連續(xù)生產(chǎn)的情況下,確定停加熱5小時(shí)后,才能拆爐;拆爐時(shí)充氣到正壓后,打開副室門,快速提升晶體。如果晶體完全提升到副爐筒內(nèi),則閉合翻板閥,升起副爐筒,用托盤防護(hù)后,將副爐筒轉(zhuǎn)出;如果晶體不能完全提升到副爐筒內(nèi),則需在喉口墊厚木板加以防護(hù),然后才能升起副室及爐蓋,連晶體一起轉(zhuǎn)出;轉(zhuǎn)出時(shí)注意推動(dòng)的速度要均勻,以防止晶體撞到爐體。擺放好取晶框后,快速降下晶體,嚴(yán)禁使晶體接觸到取晶框(會(huì)導(dǎo)致上軸鋼絲繩因跳槽而損壞),剪斷細(xì)頸后逐步釋放重錘,控制好重錘的旋轉(zhuǎn)和晃動(dòng),防止鋼絲繩跳槽或籽晶磕碰損傷,此過程中注意個(gè)人安全防護(hù)。將取出的晶棒放置到規(guī)定地方冷卻。第六頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日

檢查鋼絲繩、籽晶、取出熱系統(tǒng)部件

檢查鋼絲繩是否完好可用,若有變硬、毛刺或其它損壞情況,則應(yīng)請(qǐng)維修人員去除老化、損壞部分,或更換新鋼絲繩。戴好高溫隔熱手套,按順序取出導(dǎo)流筒、保溫蓋冷卻;用手或鉗子夾住石英堝的上端部分提起取出,將石英堝整體提出并取出爐內(nèi)廢石英、堝底料標(biāo)記后放在指定位置,不要讓殘骸和碎料掉入爐內(nèi),取出的堝底料不能接觸到石墨。然后將三瓣石墨堝、石墨堝托取出冷卻。最后再將主室爐筒升到最高位,旋轉(zhuǎn)出來(lái)(垂直方向上要離開熱系統(tǒng))固定穩(wěn)定。必要時(shí),取出保溫筒,加熱器以及電極護(hù)套爐底部件等。

第七頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日清爐過程

待取出的石墨件自然冷卻后,進(jìn)行徹底清理。石墨件的附著物用砂紙打磨后,用刷子和吸塵器對(duì)石墨件作整個(gè)除塵,用棉布或毛巾擦拭直至干凈。清理干凈的標(biāo)準(zhǔn)是:導(dǎo)流筒、上下保溫蓋、保溫筒、三瓣堝、石墨堝托等,必須清理到全部露出石墨的本色,特別是不能留有黃色的揮發(fā)物。將爐子內(nèi)壁、爐蓋、主爐筒、小副室、副爐筒、兩個(gè)抽氣口、觀察窗、依爾根信號(hào)孔及其防護(hù)玻璃清理干凈。先用吸塵器把爐內(nèi)的揮發(fā)物等吸凈,再用沾有酒精的棉布或毛巾徹底擦拭,不能留有任何揮發(fā)物。拆開防爆閥上的擋板,清理管道內(nèi)的揮發(fā)物;打開除塵罐,清理罐內(nèi)以及過濾網(wǎng)上的揮發(fā)物;清理完成后,安裝時(shí)應(yīng)檢查密封圈,注意將密封處擦干凈,如發(fā)現(xiàn)密封圈有損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。在進(jìn)行以上清理時(shí),必要時(shí)可以使用細(xì)砂紙打磨(石墨器件除外)。凡是用砂紙打磨過的地方,最后必須用酒精擦拭干凈,損壞嚴(yán)重的石墨件要及時(shí)更換。第八頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日安裝熱系統(tǒng)

將清理過的石墨熱系統(tǒng)各部件按“爐底碳?xì)帧?、“爐底護(hù)盤”、“下保溫筒”、“排氣口護(hù)套”、“坩堝護(hù)套”、“電極護(hù)套”、“石墨電極”、“石墨加熱器”、“石墨螺絲”的順序安裝。注意在“石墨電極與爐體電極、加熱器與石墨電極以及加熱器與石墨螺絲接觸面處加一層完整無(wú)損的碳箔;然后按順序安裝“中、上保溫筒”、“石墨托桿”、“石墨堝托”以及“三瓣堝”。將熱偶錐取光孔與保溫筒上預(yù)留口對(duì)正。除上、下保溫蓋、導(dǎo)流筒以外的所有石墨件安裝完畢后,互相對(duì)中(偏差在2mm之內(nèi))。堝位對(duì)平口后,檢查堝位是否為“0”。若不是,設(shè)定堝位值為“0”,設(shè)定好后如無(wú)特殊情況,任何時(shí)候不允許隨意設(shè)定、更改堝位。給定堝轉(zhuǎn)2rpm,檢查平口、堝轉(zhuǎn)動(dòng)是否平穩(wěn)、是否晃動(dòng),要求堝擺動(dòng)在2mm范圍內(nèi)。往回裝石墨件時(shí),進(jìn)行如下檢查,并調(diào)整正常。

a)加熱器石墨螺釘是否緊固,之間的碳箔是否完好。

b)托桿與下軸連接是否穩(wěn)固、對(duì)中。

c)確認(rèn)石墨堝托及三瓣堝是否完好可用。

d)托桿與石墨堝托、石墨堝托與三瓣堝托之間的接口連接必須吻合良好,作到旋轉(zhuǎn)、滑動(dòng)自如。第九頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日連接部位的檢查

對(duì)于新裝的熱場(chǎng),在開始的一段時(shí)間(約10爐以內(nèi)),每爐檢查以下部位的連接情況:1.電極螺絲,容易發(fā)生松動(dòng),導(dǎo)致打火。因此,對(duì)于已松動(dòng)的,必須擰緊;對(duì)于沒松動(dòng)的要先擰松再擰緊,以防粘結(jié)。擰緊的尺度是:盡量的緊。2.下軸與托桿的連接螺栓,容易燒結(jié)在一起。因此,每爐都要先擰松,再擰緊,以防燒結(jié)粘死。擰緊的尺度是適可而止。3.籽晶夾頭容易燒結(jié)粘死。因此每爐都要先擰松再擰緊。擰緊的尺度是:先擰緊后再退后1/3~1/2圈。4.新裝加熱器時(shí),加熱器與石墨電極之間墊碳箔。每次拆爐都要抬起加熱器,松動(dòng)與石墨電極之間的連接,以防粘連。使用一月之后,以上四項(xiàng)檢查可以降低頻率到每次大清的時(shí)候檢查一次。

第十頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日2.裝料

檢查所備原料及母合金是否與隨工單相符,觀察包裝有無(wú)破損現(xiàn)象,區(qū)分原料的大小、破碎程度,如原料不符合要求(如:料未清洗)應(yīng)及時(shí)更換;按要求穿戴好勞保用品。檢查石英坩堝無(wú)問題(破損、裂紋、氣泡、黑點(diǎn)、色澤)后,將坩堝放入三瓣石墨堝內(nèi),盡量裝水平。裝坩堝時(shí)要防止將坩堝外壁的石英渣子帶入堝內(nèi)。裝完坩堝,須另?yè)Q裝料用的手套后,才能開始裝料,佩戴一次性手套后,不允許接觸原料以外的東西,否則更換手套。在裝料過程中應(yīng)檢查硅料中是否有夾雜異物,表面是否被氧化,有無(wú)水跡等。裝料的原則:從縱向來(lái)說,小塊的料放在坩堝底部;最大塊的料放中部,中等大小的料放在最上邊;從徑向來(lái)說,大塊的放在周圍,小塊的放在中心。必要時(shí)要把大塊的料敲小,盡量利用好堝內(nèi)空間,否則到最后可能料裝不下。

第十一頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日中下部的料可以裝得緊湊些并且貼近堝壁,但應(yīng)該是自然堆砌,而不是硬擠。上部的料塊,仍可輕輕靠在堝壁上,但應(yīng)該注意四點(diǎn):a)減少料塊與堝邊的接觸面積,以防止掛邊;b)在料塊的相對(duì)位置方面,要預(yù)估料塊在垮料后,是否會(huì)架橋,然后進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整;c)裝最上面部分時(shí),小塊的料不要靠在堝壁上(掛上后難以被烤下);d)不論是上、中、下哪個(gè)部位,料塊尖銳部位不能直接對(duì)著坩堝壁;裝完料后,用洗塵器吸干凈石英堝、石墨堝、加熱器上沿,頂層炭氈上的料渣,給定堝轉(zhuǎn)2rpm,檢查堝轉(zhuǎn)動(dòng)是否平、是否晃動(dòng),要求堝擺動(dòng)在2mm范圍內(nèi),快速降坩堝到化料位置,注意不要超過下限即最低堝位(此處指熱場(chǎng)裝配時(shí)確定的安全下限,每套熱系統(tǒng)剛使用時(shí)都要確定最低堝位,并明確標(biāo)記在此爐記錄本上。確定最低堝位的方法:在裝爐過程中,對(duì)好平口后,取出三瓣石墨坩堝,降堝位直到堝托距離石墨電極20mm距離時(shí)的堝位值。),防止造成短路。第十二頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日?qǐng)逦唤档轿缓笸V箞遛D(zhuǎn),安裝下保溫蓋及導(dǎo)流筒,安裝時(shí)要戴上薄膜手套,以防手沾污多晶料,并且要避免導(dǎo)流筒與多晶料接觸。檢查無(wú)誤后,擦拭干凈主爐室、副爐室密封面,合上爐蓋,確認(rèn)籽晶的型號(hào)和質(zhì)量,檢查籽晶是否裝好。籽晶夾頭裝到重錘上時(shí)不能擰得過緊,正確操作為:擰緊后再擰回1/3到1/2圈。整個(gè)拆裝爐、裝料過程中,籽晶不能有任何磕碰、損傷,對(duì)是否損傷有疑問時(shí),應(yīng)更換新籽晶。打開小副室門,用沾有酒精的棉布或毛巾擦拭干凈翻板閥的密封圈及翻板閥內(nèi)部,關(guān)上翻板閥。停穩(wěn)籽晶后,打開翻板閥,關(guān)好小副室門,準(zhǔn)備抽空。

按要求做好記錄。第十三頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日3.抽空

直拉單晶硅是在減壓狀態(tài)下進(jìn)行單晶生長(zhǎng)的,所謂減壓就是將氬氣從副室上端通入,同時(shí)用機(jī)械泵從主室下部抽出,使?fàn)t內(nèi)壓力保持在1200~1600Pa左右。檢查熱藕錐的信號(hào)線,檢查觀察窗口,如影響觀察則清洗干凈,并裝好。檢查通水情況正常后,才能啟動(dòng)主室泵。循環(huán)水壓力0.12~0.16MPa。啟動(dòng)泵時(shí),需點(diǎn)動(dòng)兩、三次后,再開泵。真空閥必須慢慢打開一半(50),保持約1分鐘左右后,再完全打開(100)。不經(jīng)點(diǎn)動(dòng)直接開泵和過快地打開球閥都是錯(cuò)誤地操作方法。爐內(nèi)真空度在連續(xù)抽空30分鐘應(yīng)達(dá)到6.0Pa以下。當(dāng)真空抽不下去時(shí),可以開啟氬氣閥門向爐內(nèi)通入氬氣,保持3~5分鐘后關(guān)閉氬氣,繼續(xù)抽真空,若在充氬氣三次后,真空還是抽不下去,要與維修人員聯(lián)系檢修。

按要求做好記錄。第十四頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日4.充氬氣

真空度低于6.0Pa,方可打開氬氣閥,打開副室氬氣閥門V2使?fàn)t內(nèi)壓強(qiáng)保持在1200~1600Pa之間。

通氬氣的壓力為0.15MPa,當(dāng)爐壓達(dá)到規(guī)定要求后,準(zhǔn)備加熱。

按要求做好記錄。第十五頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日5.化料

化料功率的選擇打開加熱開關(guān),用一個(gè)小時(shí)的時(shí)間,均勻的分四次將功率加到最高功率85~90kw,具體操作:調(diào)節(jié)加熱功率值,一般為30、50、70、85左右。在料全部熔完之前,還剩余少量小料塊時(shí),應(yīng)適當(dāng)降低功率,以防止跳料。升溫過程一定按照上述過程,加熱速度不宜太快,否則易造成石英坩堝炸裂。堝轉(zhuǎn)的啟動(dòng)塌料后根據(jù)情況給坩堝轉(zhuǎn)速1~2rpm,使坩堝均勻受熱。堝位升降的把握一旦塌料之后,應(yīng)該馬上將坩堝升上來(lái)。以后隨著料的逐漸垮下,應(yīng)該逐漸升高堝位。如果不及時(shí)將坩堝升上來(lái),料塊的主體部分處于低溫區(qū),會(huì)增加化料的時(shí)間,也就增加了坩堝與硅液的反應(yīng)時(shí)間,不利于坩堝的保護(hù)。而且,堝底長(zhǎng)期處于低溫區(qū),增加了漏料的機(jī)率。上升的時(shí)候注意要在料和導(dǎo)流筒之間留夠安全距離。第十六頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日化料過程中,應(yīng)時(shí)常注意各出水管道水溫。在整個(gè)化料的過程中,都要有防范漏料的意識(shí)。因此,熔料過程中操作人員不能離開爐臺(tái),要隨時(shí)觀察情況,及時(shí)處理掛邊、搭橋、漏料及其它意外事故,并做好記錄。為了防范漏料,在平時(shí)(指正常時(shí))就應(yīng)該積累以下經(jīng)驗(yàn):高溫多少時(shí)間以后,坩堝下部會(huì)出現(xiàn)熔液;首次出現(xiàn)熔液時(shí),液面的位置應(yīng)該在什么地方;第一次垮料后,液面位置應(yīng)該在什么位置。判斷漏料的跡象除了出現(xiàn)熔液的時(shí)間、熔液的高度位置外,還有一個(gè)參考現(xiàn)象是觀察加熱電流是否穩(wěn)定,因?yàn)槁┝蠒?huì)造成短路打火。第十七頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日掛邊的處理

應(yīng)該在坩堝中心的料未化完時(shí),就將掛邊處理掉。因此,當(dāng)料剛剛?cè)靠逑聲r(shí),就要注意觀察有無(wú)掛邊的可能。如果有,正確的處理順序是:先用較高的堝位,將支撐住掛邊的處于坩堝中心的料塊熔垮,使之與掛邊料脫離,再將堝位降到較低的位置,使掛邊料塊處于加熱器縱向的中心位置(即高溫區(qū)),進(jìn)行烘烤。在處理掛邊的過程中,功率要適當(dāng)?shù)厣?。如果所有料都化完了,仍有掛邊,這時(shí)即使有跳料風(fēng)險(xiǎn),還是應(yīng)該把堝位降到最低,升高功率,將掛邊化掉。因?yàn)橛袙爝厱r(shí),拉晶無(wú)法進(jìn)行。一般情況下,還未到嚴(yán)重跳料時(shí),掛邊就能被處理掉。利用化料時(shí)間,檢查計(jì)算機(jī)內(nèi)各參數(shù)設(shè)定是否正確。觀察硅液面有無(wú)渣滓,決定是否需要提渣,如有渣滓,在剩一小塊料沒化完前,用此塊料盡量粘熔硅中的渣滓,將其提出,并按要求做好記錄。第十八頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日6.引晶

當(dāng)料熔化完時(shí),應(yīng)調(diào)整堝位到引晶堝位,一般目測(cè)熔硅液面與導(dǎo)流筒下沿距離10~20mm為宜(可參考前幾爐堝位參數(shù)),加熱功率到引晶功率(參照加料量以及前幾爐數(shù)據(jù)確定),開始穩(wěn)定溫度。具體操作過程:歐陸值降至合適時(shí),將歐陸/功率部分調(diào)至“自動(dòng)”,待溫度穩(wěn)定后(從降溫到穩(wěn)定大約需要2h),判定溫度穩(wěn)定的方法:SV值與SP值基本相當(dāng),沒有大幅度上下浮動(dòng)。設(shè)定堝轉(zhuǎn)5~9r/min,晶轉(zhuǎn)值10~12r/min,堝轉(zhuǎn)晶轉(zhuǎn)應(yīng)分幾次調(diào)整到位,禁止調(diào)整幅度過大。將籽晶降至導(dǎo)流筒上沿;10分鐘后將籽晶降至距液面10㎜處,預(yù)熱10分鐘,降籽晶使之與熔硅接觸(試引晶)。合適的的引晶溫度是籽晶和熔硅接觸后出現(xiàn)光圈并慢慢變圓,并有變大的趨勢(shì)。若下種后籽晶周圍出現(xiàn)白色結(jié)晶,而且很長(zhǎng)時(shí)間沒有出現(xiàn)光圈,說明溫度偏低;若下種后馬上出現(xiàn)光圈,光圈抖動(dòng),并且越來(lái)越小,說明溫度過高。然后根據(jù)情況調(diào)節(jié)溫度(SP值),當(dāng)溫度合適開始引晶。打開晶升電源,計(jì)長(zhǎng)器清“0”,手動(dòng)引晶過程中,拉速可以在0~9mm/min之間調(diào)整,最好是讓拉速保持在2~6mm/min,直徑控制在3~6mm之間。第十九頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日引晶過程中要時(shí)刻注意觀察爐內(nèi)情況,根據(jù)情況靈活調(diào)節(jié)拉速保證引晶正常進(jìn)行。引晶過程中盡量不調(diào)節(jié)溫度,防止位錯(cuò)產(chǎn)生。引晶要求熔接、縮頸均良好,直徑在3-6mm之間,長(zhǎng)度150mm。引晶高速段的平均速度應(yīng)控制在3-6mm/min之間。過慢不能排除位錯(cuò),過快則放肩時(shí)易放“飛”(放肩時(shí)長(zhǎng)的太快,甚至于呈方形),容易導(dǎo)致單晶半途斷棱。第二十頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日?qǐng)A籽晶和方籽晶第二十一頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日7.放肩引晶結(jié)束后(細(xì)頸長(zhǎng)度150mm),將拉速調(diào)整到0.40左右進(jìn)行放肩,放肩的起始部分宜慢,之后應(yīng)通過調(diào)整溫校速率適時(shí)降溫,使放肩生長(zhǎng)平滑,防止肩部呈臺(tái)階狀(一般溫校起始值-12,然后慢慢增加)。放肩時(shí)間大約100min左右,放肩過快容易導(dǎo)致單晶斷棱。放肩務(wù)必要放平肩,當(dāng)肩部放到接近要求直徑時(shí),應(yīng)用測(cè)徑儀測(cè)量晶體直徑,當(dāng)直徑小于要求直徑約10mm左右時(shí),即可開始轉(zhuǎn)肩。

第二十二頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日放肩時(shí)不成晶(斷棱)的處理第一次放肩不成晶時(shí),無(wú)渣回熔。有渣時(shí)用晶快升提升至導(dǎo)流筒的中間部位后,將SL設(shè)定在6.0㎜/min上升5分鐘后快速提升到副室,打開主室氬氣閥門蓋好翻板閥。關(guān)閉翻板閥后,打開快速充氣閥門V1給副室充氣,到達(dá)常壓后打開副室小門,取出不成晶品。c)清理副爐筒,擦拭小副室門密封處。d)檢查籽晶,并穩(wěn)定好籽晶,合好小副室門,用副室泵,開始抽真空。第二十三頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日副室抽真空

打開副室泵開關(guān)及副室泵閥門,抽真空。當(dāng)真空接近氣壓表負(fù)值頂端時(shí),關(guān)閉副室泵閥門,打開氬氣快速充氣閥門V1,充氬氣到接近常壓,然后關(guān)閉氬氣閥門V1,打開副室泵閥門抽空,按以上方法重復(fù)充氣3次。關(guān)閉副室泵閥門檢漏,合格后,打開翻板閥。降籽晶,重新穩(wěn)定溫度,準(zhǔn)備引晶。

第二十四頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日8.轉(zhuǎn)肩轉(zhuǎn)肩前需根據(jù)情況進(jìn)行預(yù)降溫,一般降低歐陸控制器設(shè)定值(SP值)10~30個(gè)字,轉(zhuǎn)肩時(shí)拉速為1.5~3mm/min,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)放肩快慢而定。一般調(diào)節(jié)方法為:直徑145mm時(shí),拉速1.5mm/min左右;直徑148mm時(shí),拉速2mm/min左右;直徑151mm時(shí),拉速2.5mm/min左右;直徑154mm時(shí),拉速1.25mm/min左右;轉(zhuǎn)肩過程中應(yīng)適時(shí)打開堝升,轉(zhuǎn)肩完成后,及時(shí)將計(jì)長(zhǎng)清零并記錄。轉(zhuǎn)肩完畢后,對(duì)拉晶狀態(tài)進(jìn)行20分鐘的觀察,適當(dāng)調(diào)整溫度和拉速,確認(rèn)棱線明顯,直徑合適。當(dāng)晶體在頭部設(shè)定拉速下能等徑生長(zhǎng)時(shí),壓好光圈(1/3~2/3),手柄拉速調(diào)到0后即可投入自動(dòng)等徑。第二十五頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日9.等徑驗(yàn)算堝跟比是否正確在等徑過程中要經(jīng)常驗(yàn)算堝跟比是否正確,特別是在尾部時(shí),要注意堝升情況,判斷堝升曲線是否合適,不正確的要及時(shí)糾正。驗(yàn)算的正確方法是:用同一時(shí)間段內(nèi),堝位變化量和晶體長(zhǎng)度變化量之比來(lái)判斷。按要求每隔一小時(shí)做一次記錄,要求整齊、詳實(shí)。第二十六頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日等徑過程中掉苞的處理(以拉制6.5″單晶為例)

A)處理原則:當(dāng)單晶長(zhǎng)度大于一個(gè)直徑長(zhǎng)度的2.5倍左右(即6.5″單晶大于430mm左右)時(shí),應(yīng)當(dāng)按單晶(無(wú)位錯(cuò)或有位錯(cuò))進(jìn)行冷卻,然后取出。小于430mm左右時(shí),分以下兩種情況處理:a)如果原料較差,或者化完料后看見液面有較多渣滓,應(yīng)該提渣(俗稱“提餅子”)。b)如果原料較好,且化完料后液面較干凈,應(yīng)該全部回熔。第二十七頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日B)冷卻單晶的步驟:在需要拉多段單晶時(shí),取出單晶棒前,晶體應(yīng)逐步冷卻,以防止晶裂。步驟如下:a)先將計(jì)算機(jī)退出自動(dòng)控制,然后將歐陸退出自動(dòng),并將加熱功率略微升高(參考上段引晶功率和歐陸值適當(dāng)增加)。b)將堝跟關(guān)閉,快速降坩堝30~40mm,使晶體脫離液面。c)晶升速度起初設(shè)定為1.5mm/min,逐步增加,四小時(shí)左右將晶體提升至副爐筒。打開V3,關(guān)閉V2,關(guān)閉翻板閥,用V1充氣到壓力表一半左右,讓晶體再冷卻10分鐘。最后充氣到正壓,才可以取出晶體。

第二十八頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日注意事項(xiàng)a)在進(jìn)行倒氣之前,先確認(rèn)以下三個(gè)條件是否具備。否則不能進(jìn)行倒氣。1)副室泵是否完好可用。2)晶體長(zhǎng)度能否升到副爐筒以內(nèi)。3)翻板閥冷卻良好,出水溫度正常。b)向上提升晶體前,確認(rèn)堝升跟蹤已經(jīng)關(guān)閉。c)晶體高度提升到足夠安全的位置,確保不會(huì)被翻板閥碰到。第二十九頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日d)確認(rèn)主室氬氣通上之后,才能蓋上翻板閥,如果主室被抽成真空,將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的跳料,損壞導(dǎo)流筒及熱場(chǎng)。e)主室通氣后,隨時(shí)觀察爐內(nèi)是否正常,防止結(jié)晶和跳料。f)取出晶體并且檢查或更換好籽晶后,擦拭干凈各部位密封處,降下爐筒,關(guān)上小副室門,給副室抽上真空之后,不能直接打開翻板閥,必須趕氣三次后,才能打開。h)趕氣完后,打開翻板閥,通上副室氬氣V2,關(guān)閉主室氬氣V3,關(guān)閉副室閥,關(guān)閉副室泵。這五步操作之間的順序不能錯(cuò),時(shí)間間隔盡量縮短。第三十頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日拉B段的方法:

拉B段的方法與第一段開始一樣,根據(jù)上段引晶歐陸功率值,確定好引晶堝位和歐陸功率值。與第一段相比注意以下幾點(diǎn):a)引晶、放大、轉(zhuǎn)肩過程基本一致,轉(zhuǎn)肩后等徑起始拉速應(yīng)根據(jù)第一段拉速設(shè)定。b)開始投自動(dòng)等徑前,要設(shè)定起始長(zhǎng)度為前面取出晶體長(zhǎng)度總和。c)檢查各種數(shù)據(jù)參數(shù),如有疑問時(shí)可請(qǐng)教相關(guān)技術(shù)人員,并做好記錄。第三十一頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日C)回熔步驟:

a)確認(rèn)晶體長(zhǎng)度,降低堝位到適當(dāng)高度。b)將歐陸退出自動(dòng),晶轉(zhuǎn)設(shè)定為5r/min,堝轉(zhuǎn)設(shè)定為2r/min。c)功率調(diào)整到化料功率的90%左右。d)觀察爐內(nèi)狀態(tài),慢慢下降晶體進(jìn)行回熔。如果過快降下晶體,有可能觸到石英堝底,造成漏硅事故。e)回熔完成后進(jìn)行常規(guī)作業(yè),并做好相關(guān)記錄。第三十二頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日10.收尾當(dāng)堝底余料少于投料量的10%時(shí)(可根據(jù)晶體長(zhǎng)度判斷,即:55kg投料時(shí),按直徑154mm計(jì)算,晶體長(zhǎng)度1150mm,其他投料重復(fù)類推,按直徑154mm計(jì)算,每公斤長(zhǎng)度23mm,或者根據(jù)堝位判斷),可開始收尾。對(duì)于手動(dòng)收尾,收尾前將自動(dòng)等徑退出,堝升停止,但控溫部分的溫校速率可以保留;對(duì)于自動(dòng)收尾,到達(dá)設(shè)定長(zhǎng)度后自動(dòng)進(jìn)入收尾程序,需關(guān)閉堝跟,并在速度系統(tǒng)中將堝升速度清零、關(guān)閉堝升電源,計(jì)算機(jī)將按設(shè)定的收尾曲線自動(dòng)收尾。收尾過程的開始階段不能過大提高拉速或者大幅提高溫度。收尾過程中應(yīng)時(shí)刻注意爐內(nèi)情況,適當(dāng)調(diào)整拉速或者溫校參數(shù)。第三十三頁(yè),共三十七頁(yè),2022年,8月28日11.停爐當(dāng)堝內(nèi)出現(xiàn)結(jié)晶或收完尾后,若處于自動(dòng)狀態(tài)需退出自動(dòng),降低堝位約50mm左右,使晶體脫離液面。分步降低加熱功率到零,關(guān)閉加熱電源,停堝轉(zhuǎn),慢慢降晶轉(zhuǎn)到零。將計(jì)算機(jī)內(nèi)以下參數(shù)復(fù)位:

a)晶升速度歸零。

b)控溫單元退出自動(dòng)。

c)分次降加熱功率至0。停爐冷卻時(shí)間為4至5小時(shí),冷卻期間不停泵和氬氣,以加快冷卻,或者停爐后兩小時(shí)停氬氣和泵,自然冷卻6小時(shí)后拆爐。停爐后一定要保證供水正常。在拆爐前半小時(shí)要抽空到極限,進(jìn)行檢漏,將真空度及檢漏數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。如果應(yīng)該換泵油或清洗機(jī)械泵、清洗真空管道等,則停加熱2小時(shí)后,停氣、抽空、檢漏,記錄真空度及檢漏數(shù)據(jù)。然后開始換油或清洗。在換油、清洗過程中,要注意與換油人員

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