單晶斷棱情況分析課件

2023/8/91單晶斷棱情況分析2023/8/11單晶斷棱情況分析2023/8/92單晶斷棱的常見分類單晶斷棱的原因分析如何減少單晶斷棱單晶爐連續(xù)成晶不良怎么辦怎么才算是連續(xù)成晶不良連續(xù)成晶不良要檢查哪幾個方面

目錄Contents2023/8/12單晶斷棱的常見分類目錄Contents2023/8/93單晶斷棱常見分類放肩后200mm內卡棱單晶等徑中下部卡棱四條棱線同時斷四條棱線不同時斷2023/8/13單晶斷棱常見分類放肩后200mm內卡棱2023/8/94放肩后200mm內卡棱單晶等徑中下部卡棱四條棱線同時斷四條棱線不同時斷引細頸放肩轉肩存在問題熱場溫度梯度存在問題熔體肯定存在雜質熔體內存在高熔點雜質單晶斷棱原因分析2023/8/14放肩后200mm內卡棱引細頸放肩轉肩存在問2023/8/95幾乎所有斷棱都和雜質有關，因為單晶的生長力是很強的，除非有外來異向晶核的侵入晶體生長前沿和晶體內產生了較大熱內應力（超出晶體彈性形變的范疇，產生范性形變）才會破壞單晶的無位錯生長。盡量選用好的硅原料，不用或少用堝底料，選用優(yōu)質涂鋇坩堝，原料化腐清洗處理的好，爐子排氣排的好，工藝操作做的細，斷棱現(xiàn)象肯定會大大降低。如何減少單晶斷棱2023/8/15幾乎所有斷棱都和雜質有關，因為單晶的生長力2023/8/96引晶不好未完全消除位錯，在放肩或之后工序中會卡棱，但據說在等徑400以后這個原因就可以消除了。溫度波動太厲害，強大的熱沖擊或爐體機械方面的干擾引起斷棱，一般是4條一起斷；不同的是熱場波動棱線逐漸消失，機械擾動斷棱有很明顯的痕跡。

如何減少單晶斷棱2023/8/16引晶不好未完全消除位錯，在放肩或之后工序中2023/8/97在拉晶過程中揮發(fā)物不能及時排出，形成小顆粒落入熔體中，顆粒通過熔體傳送到晶體生長界面，導致斷棱，但未必是四條棱一起斷。溫度控制不好，引晶位錯排不好，熱場設計不好，等徑參數設置不好等因素會導致四條棱一起斷。如何減少單晶斷棱2023/8/17在拉晶過程中揮發(fā)物不能及時排出，形成小顆粒2023/8/98原材料至關重要。籽晶長短，操作技能，（前部斷線）熱場梯度。（中部斷線）溫度補償不夠（尾部斷線）最后，有雜質必定斷線。如何減少單晶斷棱2023/8/18原材料至關重要。籽晶長短，操作技能，（前部2023/8/99概念——怎么才算是連續(xù)成晶不良（1）連續(xù)兩到三爐不成晶；（2）統(tǒng)計最近一個月的成晶率，排序名次靠后四分之一到三分之一并且成晶率低于警戒成晶率的爐臺。警戒成晶率=質量目標成晶率×0.8。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/19概念——怎么才算是連續(xù)成晶不良單晶爐連續(xù)成2023/8/910連續(xù)成晶不良要做好以下幾點數據分析方面。①檢查計算機控制參數，特別是等徑參數。②檢查堝升跟蹤比例是否合適③檢查氬氣流量、角度閥開度、爐內壓力、速度突停方面是否有異常。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/110連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/911連續(xù)成晶不良要做好以下幾點數據分析方面。④檢查引晶操作是否合格。（引晶拉速是否達到要求：最高拉速段的速度必須在3-6mm/min之間，并且保持這種拉速的引晶長度應大于50mm。）⑤檢查放肩操作有無異常。（整個放肩過程所用的時間，與正常爐臺比較，應無太大差距，同時放肩過程速度溫度不能太大波動）單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/111連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/912連續(xù)成晶不良要做好以下幾點數據分析方面。⑥檢查實際拉速與設定拉速曲線的差距（轉肩后的200mm以內，如果兩者相差太大，原因在于操作工操作不合格，需要操作工提高技術。200mm以后的拉速差距大，則是計算機參數不合理，溫度參數不合適的可能性更大。頭部200mm以內的差距應小于0.3mm/min。200mm以后應小于0.1mm/min。）單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/112連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/913連續(xù)成晶不良要做好以下幾點數據分析方面。⑦檢查拉速運行和溫度曲線的平穩(wěn)性等徑時拉速的波動幅度，在一個中短的時間段內（10-30分鐘）波動幅度以小于0.4mm/min為宜，能夠小于0.2mm/min則更好。波動幅度過大的，要從兩個方面找原因，一是可能聶耳根的信號波動過大（也有可能是晶體晃動）；二是計算機的參數不合適。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/113連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/914連續(xù)成晶不良要做好以下幾點數據分析方面。⑦檢查拉速運行和溫度曲線的平穩(wěn)性如果溫度走勢明顯異常，要綜合考慮，分析原因。原因一般有兩個方面，第一種是由于參數不合適、操作失誤等引起，第二種是縱向溫度梯度不正常所導致。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/114連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/915連續(xù)成晶不良要做好以下幾點數據分析方面。⑧檢查泄漏率及泵抽空能力檢測泵自身的極限真空度，以及達到極限真空所需的時間。如果檢測泵的抽力確實有問題，可以首先采取的措施是：清洗泵腔、更換新泵油。如仍不行，則需進行檢修或更換真空泵。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/115連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/916連續(xù)成晶不良要做好以下幾點數據分析方面。⑧檢查泄漏率及泵抽空能力檢測是否是熱場吸潮或沒有煅燒干凈。對此的判斷方法是，將熱場全部拆出，對空爐膛進行抽空，如果能夠在正常時間范圍內抽空達標，則單晶爐基本上沒有問題，是熱場有問題，這時需要對熱場進行真空煅燒。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/116連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/917連續(xù)成晶不良要做好以下幾點數據分析方面。⑧檢查泄漏率及泵抽空能力必須排除單晶爐本身存在的泄漏現(xiàn)象。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/117連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/918連續(xù)成晶不良要做好以下幾點2.從熱場顏色判斷異常。熱場及爐內其他部位的顏色，能夠部分地反映爐內的狀況，從而為我們檢修單晶爐提供指導單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/118連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/919連續(xù)成晶不良要做好以下幾點2.從熱場顏色判斷異常。正常顏色①黑色、暗鐵銹紅煅燒完，上保溫筒、大蓋為代表的石墨件，其表面應該呈現(xiàn)以暗黑色及較暗的鐵銹紅為主的顏色，這屬于正常顏色。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/119連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/920連續(xù)成晶不良要做好以下幾點2.從熱場顏色判斷異常。正常顏色②深黑色如果煅燒完后，加熱器及主保溫筒上呈深黑色，象被深黑色的煙熏過，這種情況爐子沒有異常，但工藝有問題。有兩種情況會導致如此，一是新熱場（或含水份重的舊熱場）煅燒時，溫度爬升太快，導致電離打火；二是煅燒功率過高。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/120連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/921連續(xù)成晶不良要做好以下幾點2.從熱場顏色判斷異常。正常顏色③淺彩色經過多次開爐后，爐內呈石墨件上顏色呈紅綠蘭為主的混合彩色，顏色較淺。此為爐內有輕微污染（如漏氣、油脂沾污等）的情況，也算基本正常，但是，如果這種彩色太重，則沾污比較嚴重，應該進行檢修。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/121連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/922連續(xù)成晶不良要做好以下幾點2.從熱場顏色判斷異常。非正常顏色及成因①白色以保溫筒等石墨件為主要觀察部件，如果呈現(xiàn)出白色，這是最為顯著的異常情況。顏色的深淺及厚重程度，代表了問題的輕重。如果白色已經完全覆蓋保溫筒，則問題就已經非常嚴重了，必須停爐檢修。導致這種情況的原因有：爐膛漏水，石墨氈臟。如果籽晶上也有白色，那么也是漏水比較嚴重的表征。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/122連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/923連續(xù)成晶不良要做好以下幾點2.從熱場顏色判斷異常。非正常顏色及成因②深藍色或彩色從籽晶、細頸到晶體放肩部分，如果呈現(xiàn)深藍色或彩色，這是典型的爐子上半部漏入空氣的現(xiàn)象，包括空氣隨著氬氣流入爐內。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/123連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/924連續(xù)成晶不良要做好以下幾點3.熱場損耗。隨著熱場的使用，石墨件、石墨氈等容易損耗，導致保溫性能變化，影響溫度梯度，從而影響成晶。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/124連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/925連續(xù)成晶不良要做好以下幾點3.熱場損耗。①導流筒濺硅沾污。熔硅濺到導流筒上后，因為硅、碳化硅、石墨三者之間的熱膨脹系數是不相同的，那么在拉晶時，碳化硅或石墨掉下的可能性就大大增加，從而影響成品率。因此首先要加強管理，預防濺料到導流筒上，其次是對于沾污嚴重的導流筒應更換。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/125連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/926連續(xù)成晶不良要做好以下幾點3.熱場損耗。②加熱器損耗。加熱器經過長時間使用后，因損耗而變形，導致發(fā)熱區(qū)的熱量分布發(fā)生較大變化，影響溫度梯度，從而影響成晶，這時應該更換加熱器。對于細石墨的加熱器，這種情況一般要在使用130-150爐以后，才會出現(xiàn)，當然，如果爐膛漏氣較重，則加熱器的壽命會顯著縮短。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/126連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/927連續(xù)成晶不良要做好以下幾點3.熱場損耗。③其他損耗。成型氈或碳氈因為氧化損耗，或因為自身重量而下墜變形等，均可導致溫度梯度的改變，影響成晶。越是離成晶界面近的地方，越要小心。比如在中保溫筒與上保溫筒之間墊一個外徑較大的過渡蓋，由于石墨的導熱性好（即保溫性能差），就會嚴重影響成晶。同理，如果中保溫筒的石墨氈與上保溫筒的石墨氈之間沒有直接接上，留有縫隙，也會影響保溫性，影響成晶。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/127連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/928連續(xù)成晶不良要做好以下幾點4.籽晶潔凈度。籽晶的清潔程度，也是判斷爐內是否干凈的特征之一。如果籽晶較臟，會影響成晶，需要考慮以下幾個方面。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/128連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/929連續(xù)成晶不良要做好以下幾點4.籽晶潔凈度。①籽晶需要更換

。是否籽晶使用時間過長，如是則需要更換。籽晶更換應及時，在每次打開付室時均要進行更換，新開一爐也要進行更換，如果當爐成晶不良可以提前更換。單晶爐連續(xù)成晶不良2023/8/129連續(xù)成晶不良要做好以下幾點單晶爐連續(xù)成晶2023/8/930連續(xù)成晶不良要做好以下幾點4.籽晶潔凈度。②爐膛的密閉性不好

。如果籽晶表面呈深蘭色為主的彩色，則爐膛漏氣的可能性大。如果呈白色，則漏水的可能性大，也有可能是來自于多晶原料或