单晶炉工艺操作规范.doc

TDR-80单晶炉工艺操作规范(简要)页码： 共9页取单晶作业1准备作业内容注意事项1) 按规定穿好服装，戴好劳保手套2）准备好有关工具和取晶栏2取出单晶1）确认炉内恢复常压，打开副室小门2）按下副室升按钮，升起副室炉筒*一次升到位3）把副室炉筒慢慢侧移，同时把接晶盘移到*晶棒受到撞击会造成 单晶下方，稳住晶棒，避免使其受到撞击籽晶或细颈断裂4）把取晶栏放在晶棒正下方，移开接晶盘*晶棒底下严禁站人5）按下晶快降按钮，将晶棒降入取晶栏， 以籽晶基本不受力为准6）按住细颈，用钳子将细颈掐断，使籽晶上*重锤高速旋转会造成 保留足够长（尽量维持原长的细颈）.捉住钢丝绳损伤 钢丝绳使重锤慢慢旋转，取消拧力后再放手7）籽晶如需更换，把旧籽晶取下放入待清洗*注意重锤温度很高 籽晶盒8）重锤升入副室炉筒，升起炉盖移到侧面9）准时送入检测区*晶棒严禁磕碰单晶炉拆炉作业1准备作业内容注意事项1）按规定穿好服装，戴好口罩、手套2）准备好拆炉工具等2取出石墨件1）放好不锈钢台车2）戴好耐高温手套3）用专用工具依次取出导流筒、保温大盖4）取出的石墨件倒置放在台车上*避免石墨件与金属直3取出埚底料1）放好不锈钢桶接接触2）用钳子夹住石英埚上沿部分提起，放入不*埚底料尽量保持完整 锈钢桶3）戴好耐高温手套，把埚底料放入不锈钢桶4取出石墨埚帮1）戴好耐高温手套2）把石墨埚一瓣瓣取出，碎渣倒入不锈钢桶*碎渣避免掉入埚杆波纹3）取出埚托、埚杆，取埚杆时用专用工具拧管内 掉不锈钢螺丝4）取出的石墨件放在不锈钢台车上，转移到 规定区域，使其自然冷却单晶炉清扫作业1准备作业内容注意事项1、准备好工具和吸尘管它氧化杂质。2、戴好口罩2清扫管道及过滤罐1）打开抽气管道后盖，使管内自然冷却2）慢慢打开真空球阀给过滤罐充气，充满后 关闭球阀3) 拧下大罐盖螺丝，慢慢取下盖子，抽出过*注意被大罐盖砸伤 滤网，用吸管将其吸净，并将罐内残留物*粉尘为SiO2及其它 吸净,然后装好过滤网氧化杂质。4）将过滤罐密封面和盖上的密封圈擦干净，*避免划伤密封面 将大罐盖螺丝上好5）此时抽气管道内已冷却，用吸管吸净管道*每炉必须清理 内附着物，用专用工具对炉底排气管道进行疏通,残渣由吸尘器吸走，确认畅通6）将管道后盖密封面和密封圈擦干净，用工 具将螺丝匀力上紧3炉盖清扫1）用刷子和吸尘管清扫内壁上的附着物*要全面、仔细2）用沾酒精的纤维纸将炉盖内壁彻底擦一遍*重点是焊缝、观察窗、3）检查是否有打磨不净的部位，如有再次打 小副室翻板阀等部位 磨并用纤维纸擦拭干净4）内壁有孔部位，用酒精纤维纸仔细擦内部*检查密封圈有无损坏5）用酒精纸整体擦拭炉盖内壁，确认无污物出槽，翻板冷却水管有6）将管道后盖密封面和密封圈擦干净，无漏水现象7）用专用盖子将小副室上口盖上，盖上翻板注意检查预留堵头是否 阀，关闭副室小门有漏水现象4石墨件清扫1）确认石墨件自然冷却完毕2）戴好口罩手套，温度不高可用一次性手套3) 检查石墨件有无老化、损坏，必要时更换4）用刷子和吸尘管对石墨件进行清扫，然后*有强力附着物时用研 用干纤维纸擦拭干净磨布打磨，再吸净5炉内清扫1）确认充分自然冷却，可以清扫2）准备好吸尘罐和刷子3）炉底和加热器用刷子和吸尘管吸净*检查石墨件有无损坏4）保温材料上部吸除干净5）主炉筒与炉盖接合部位吸除干净*清理干净波纹管内杂物，6）检查加热器电极螺丝是否松动防止螺丝丝口堵塞,卸不7）确认炉底内排气口没有堵塞下来.每炉清理要彻底6石墨件安装1）石墨件安装前用吸尘器再吸除一遍2）用专用工具拧紧不锈钢螺丝，装好埚杆*埚杆要拧紧，不要过紧，3）装入埚托，与埚杆要完全接触*埚托要放牢固、平稳4）石墨埚依次装好，与埚托接触良好*注意带垫片或弹簧垫5）给定埚转，确认无异常*检查坩埚与加热器缝隙匀6）主炉筒与炉盖外侧用酒精纸擦拭一遍均匀坩埚无摇头，摆动或7）打扫炉前卫生，移走无关物品，准备装料 偷停、爬行现象。装料作业1装石英埚作业内容注意事项1）从指定场所取来炉料和石英埚*注意相邻炉的交叉作业2）戴好口罩、帽子、手套不应出有拆炉和大清扫3）取出石英埚，对光检查，确认无异常*无裂纹、无气泡、无斑4）石英埚内壁用酒精纤维纸擦拭一遍点、无变形、内壁光滑5）把石英埚装入石墨埚内，放平稳*要平衡安装2装料1）换好装料服和一次性手套2）核实炉料品种重量将其放在装料车上3）首先放入母合金，然后小碎料平铺于埚底防止大料磕裂埚底造成漏料3）大块料放在中央，用中块料填补固定*大块料严禁放在顶部4）中块料放在大块料周围，小块料填补空隙*开始装料后严禁再接触5）装料过程，禁止料与料、料与石英埚激烈磕料以外任何物品，否则 碰,一定要轻拿轻放必须更换装料用手套6）料快装完时，若料过多可以在石英埚边缘 放一圈中块料，要向中心倾斜，严禁超出埚严禁料搭在埚与加热器间 边，以防化料时熔硅外流，损坏石墨件7) 再装入剩余的料3装导流筒1）装料完成后给定埚转2转，确认转动无摩擦*装热系统装好后确定化 无异常，快速将坩埚降至化料埚位料埚位（最低埚位）2) 降埚同时用吸管将石英埚、石墨埚、加热器、 保温碳毡上的碎硅渣吸净3) 埚降到化料埚位后停止旋转,装好保温大盖*大盖和保温罩要吻合4) 安装导流筒要小心,下沿严禁与硅料接触,*石墨件接触硅料会使单晶 如可能接触要调整料的摆放碳含量增高5) 若还有少量硅料,可放在导流筒中央,但不*用手按住硅料轻微晃动能与导流筒接触可判断是否接触导流筒4合炉1) 酒精纤维纸擦拭炉盖与主炉筒接合部位2) 确认炉盖下沿与大盖间的间隙,转动炉盖*炉盖压住大盖会严重损 至主炉筒正上方坏石墨件3) 确认炉盖与大盖无接触, 慢降下炉盖合炉5副炉筒清扫安装1) 在清扫棒上缠上酒精纤维纸,从上至下,螺*重锤与夹头每炉要动一下， 旋式擦拭副室炉筒内壁 不能拧得过紧防止高温烧死2）降下重锤,用酒精纤维纸擦拭干净升起重锤*不能用手直接接触重锤，3）用酒精纤维纸擦净副室炉筒与小副室接合处并定期打磨4) 转动副室炉筒至小副室正上方,降下合炉6籽晶安装1）戴好一次性手套该作业与炉内清扫同步进行2）确认籽晶外观完好，分清型号3）把籽晶装入钼卡头，要顺利装入考虑钼夹头和钼销的热膨胀4）籽晶升入副室炉筒内，防止掀翻板时被撞坏*防止钼销卡死在夹头内5) 把小副室内壁及小副室门内壁再擦拭一遍，*不能硬敲击籽晶和钼销 关闭副室小门，均匀上紧螺丝开炉前作业作业内容注意事项1真空检验1）冷却水压0.18Mpa,炉体无明显震动2）点击主泵按钮2-3次，启动真空泵，*如果挂有警示牌，绝对 确认真空泵运转无异常不能启动开关3）慢慢打开抽气球阀1/3的程度，等到应15分钟内抽至5Pa以内， 真空计显示2000Pa时全部打开因系统久置或新系统。可4）开氩气流量计球阀，流量20L/min左右进行4 充入炉内，2-5分钟后关闭球阀，可重 复操作，直至炉内真空度达到5Pa以内5）若达不到所要求的真空度，首先检查泵 油和真空泵，若无异常，再对炉体进行 检漏作业,直至达到所要求真空度2氩气水路1）检查氩气充气系统不漏气，流量计浮子浮起正常*浮子浮起不正常，要清2）检查水压0.18Mpa，冷却水管水流畅通理流量计化料作业作业内容注意事项1加热化料1）打开氩气流量计球阀开关2）氩气流量定在20L/min,炉压1000Pa左右3) 打开加热开关，根据下表逐步加热*确认电压及电流表正常时间min 0 20 20 20 *视实际情况，化料功率电压V 20 30 40 45-50 18吋系统应90KW4）化料过程中要注意观察炉内情况*化料时如有沾边现象应5）塌料后给定埚转1转，根据倒影看石英埚保持化料功率使其熔掉 内壁是否沾料，确认后升埚位30mm*掌握各炉台的化料时间6）化剩两三块料时，功率降至上炉引晶功率加热化料时间4小时。7）观察是否有杂质，如有降下籽晶，准备用*及时降温，防止跳硅发生 细颈粘住杂质并提出，记录重量*做好记录8）升高埚位50mm,欧路值接近上炉引晶值时*如有硅跳现象，可降瘟 切入自动，调整氩气流量,炉压1300Pa左右和增大氩气流量控制9）20分钟后，升埚位使导流筒下沿与液面*计算定位或目测定位 距离为15mm左右10）晶转给定10转，埚转给定6转11）校准单晶生长控制器各参数值引晶放肩作业作业内容注意事项1接触1）籽晶降至导流筒上沿位置，保持10分钟*降时注意，绝不能精神2）籽晶降至距液面10mm处，保持 10分钟分散或干其他事（玩手机（籽晶插入熔体过快应力过大籽晶易断裂）等）防止重锤降入液体3）籽晶浸入熔体浸润，然后根据结晶形状* 调整温度引晶时不能吃籽晶太多4）结晶形状以光圈完整存在，且四个棱点无*记录好引晶时SP值 生长趋势,此状态保持5分钟，没有大的变化*记录好引晶功率 即为引晶的合适温度2引晶1）打开晶升电源，计长清零，拉速给定0.5-*可利用埚转调整液面温度 1mm/min左右，同时适当降低加热功率2）缩颈；籽晶直径均匀地由10mm缩至3mm， 拉速逐步提到3-6mm/min，保持3mm细颈长*这样有利于位错排除度70mm拉速波动控制在1 mm/min以内，*细颈长度长了可使无位错3）总长度约150mm左右，即可缓慢降低拉速生长稳定3放肩1）引晶结束，分段降拉速至0.5mm/min,开始 放肩，先慢后快放平肩2）控制肩的生长速度，可以通过改变温校速率*放肩过程,棱边宽度不 或欧路值来调节，直径在50mm前，调节幅度能超过圆弧的1/2 小,50mm后可加大调节幅度，加快放肩速度3）肩的总高控制在40mm以内（6),合理的温 度控制,使转肩等径后拉速稳定在1.2mm/min4转肩1）肩直径达到145mm左右时，视生长速度快慢， 开始分段慢提拉速，直到2 mm/min转肩*拉速最高不超过2.5mm/min2）当153mm时，拉速洚为1.2mm/min，同时按比例给定埚升3）转肩形状应该是圆滑的“溜肩”，4) 调整好IRCON，压好光圈，调整好温度和拉*光圈压在1/3-1/2之间 速，计长清零5直径测量1）将测径仪支架平稳安在观察窗框上，固定好2）调好焦距，使镜头内的测量标和被测光圈尽*测量时测径仪安装一定 量清晰，然后紧固镜头要牢固，镜头不能晃动3）平滑移动镜头，使镜头内测量标与光圈左内 侧边缘对准，数显表清零，然后移动镜头使*操作工要掌握好测径仪的 测量标对准光圈右内侧边缘，数显表显示值误差程度 即为测量值4）如测量放肩直径的大小，对准肩的边缘即可5）炉内测量直径与晶体实际直径存在一定误差 两者要每炉进行对比，以便把误差减至最小做好记录等径作业作业内容注意事项1等径控制1）转过肩后，对等径状态观察20min，确认棱线明显后，切入自动，认真做好记录2）每隔10分钟对炉内观察一次，确认有无*有异常情况不能确认时 异常， 每小时做一次记录应征求班长工艺员的意见3）等径由输入计算机控制器的参数进行控制，*拉晶工不得私自修改参数 部分数据因单晶种类、直径、装料量等要修改，须经工艺员同意 不同而有差异，应进行修改4）等径过程发生异常，必要时对参数进行修改2放肩失败1）第一次放肩变晶时，视实际情况处理，若*严格控制回熔功率(不超 有杂质必须提出过80KW),回熔次数(放肩和2) 如正常放肩坏两次,应提出40-50mm棒料等径回熔总和不超过4次)3）提出时将肩快速升到导流筒中间部位，给 拉速6mm/min保持10min,然后快速上升至 副室炉筒内，主室充气，盖住翻板阀4）增大副室氩气流量，到达常压关闭副室氩气， 10分钟后打开副室小门，剪断细颈取出肩取肩时不要污染重锤和籽晶5）用酒精纤维纸擦净籽晶，擦拭干净小副室*保证重锤颜色不发红才打6）关闭副室小门，开启副泵电源，抽真空开炉门，否则会发生氧化7）副室真空压力表不得超过-0.070MPa，关闭*目的是用纯氩气携带含 副室抽空碟阀，充氩气，压力表针接近常压杂质的空气 前关闭副室氩气阀，打开抽空蝶阀继续抽空，*抽空时要用手压住挡板阀 如此重复操作三次8）根据压力表，确认副室和主室压力达到一*一定要按顺序操作 致，关抽空球阀，打开翻板阀，关副室 泵电源，主室充气切换成副室充气9）进入正常作业 3等径失败1）等径300mm以内断苞，作回熔处理*等径回熔每炉不得超过2）将欧路切换成OP值，加热功率调到化料三次,一般一次提大锥肩,功率的90%，晶转改为5转，埚转改2转二次提50mm,三次提1003）停止晶升、埚升，埚位下降50mm，慢慢将*每次提出晶块重量要记录晶体浸入熔体，观察晶体熔化状况*不要使晶体接触埚底，4）每次下降1-2cm，不能太多、太快。以免损伤石英坩埚，发5）只剩下肩直径约100mm时，降温至引晶温度生漏硅严重事故6）回熔完毕，进入常规作业*恢复初始拉晶条件4等径提出1）等径长度大于300mm发生变晶，做提出处理2）确认变晶时的单晶长度3）提出晶体要求收尾，尾长50毫米左右*根据提出的单晶长度调4)要求至少4小时取出。拉速1.0mm/min拉1整温度和计长控制程序小时,2.0mm/min拉1小时，3mm/min拉2.小 时后快速升至副室，准备取出晶体。取出晶体不要放在铁品上或5）主室充氩气，盖翻板阀，副室压力表指针易导热物体上 因应力过大到常压关闭副室充气阀，按取单晶作业取单晶。会发生晶裂，可放在木板上6）用酒精纤维纸擦拭干净籽晶，升起重锤*不要污染重锤籽晶7）参照“副炉筒清扫安装”3、4。参照“放肩失败”6、7、8、9重新拉晶作业8）欧路切换成SP值，调整温度，定好埚位9）单晶长度达到750mm以上时，做拉料处理*埚底料不超过重量（3kg)5收尾1）当晶体长度达到预计长度或埚内剩料少时， 退出等径，自控收尾2）根据拉速和晶体收缩速度，逐步停止埚升速*