直拉硅单晶作业指导书

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1、直拉硅单晶作业指导书一、目的：规范单晶炉运行过程的操作，确保拉晶过程在预定工艺要求卜•进行，从

2、何确保硅棒质量。二、范围：直拉单晶炉。三、职责：班长：负责当班期间单晶炉拉晶过程中安全运行状态及紧急事故的处理。四、定义（无）五、作业内容：5.1抽真空5.1.1启动前的准备工作（1）检查泵休内真空汕的使用时间。如超过规定时间须更换。操作如&确认主泵球阀已关闭，打开泵体油路上的两只开关，将泵体内的脏油放掉；b.打开泵体上的油封盖，将泵体内脏油用抹布擦洗干净；c.将低压汕缸的滤汕器清洗干净；d.将油镜玻璃及油封盖的密封部位擦净，装上油封盖，螺丝要均匀拧紧防止漏油；e.加入新的真空油；f

3、.清洁真空泵表曲的卫生。5」.2启动真空泵a.釆用多次点启动的方法，等转动灵活后再按下启动按钮；b.泵运转约5分钟左右各方面均正常后，再缓慢打开主泵球阀対炉子进行预抽真空，注意主泵球阀必须缓慢打开；c.观察炉内压力，胃到显示压力低于要求达到的压力或更低；5.2测漏5.2.1当炉子的真空度达到规定值吋，关闭真空管道上的主泵球阀。5.2.2观察真空计上的压力数值，测定压力变化。漏气速率小于0.2pa/分或小于每分钟lmTorr为合格。5.2.3检漏结束后缓慢打开真空管道上的主泵球阀继续抽一段时间真空，直至真空度低于检漏时的真空度。5.3化料5.3.1正常时打开氮气阀门，流量控制在4

4、0-60L/min,炉内压力维持在10T或10OOpa左右。5.3.2启动加热电源开始加热。5.3.3在规定的时间内从低到高缓慢提升功率，直到化料要求功率。熔料功率和时间根据投料量和热场人小来定：a.18“热场投料55-6Okg,熔料功率85-95kw。约4-5小时。b.20“热场投料80-90kg,熔料功率90-100kwe约5-6小时。c.22“热场投料110-120kg,熔料功率95-105kw3约6-8小时。5.3.4熔料过程中，硅料熔化后石英ttt埸内料会下降，这时须将ttt埸位置上升至适当位置（加热器温度最高点位于中心位置）。5.3.5在表血硅料全部熔化后，不可将堆

5、烟位置升得太高，须保证液血至导流筒的距离有4-5cm,防止石英竭底部硅料翻出时碰到导流筒及导流筒粘硅。5.3.6在熔料时，如发现冇液硅表面漂浮着杂质，在硅料未完全熔化时下降籽晶，将杂质加出。5.3.7注意事项a.必须时刻注意观察炉内悄况，以防导流筒粘硅、石英塩璃粘硅、漏硅、石英圳变形和塌料时溅硅、跳硅，化完示的液面有杂质漂浮等一些异常悄况的出现，应有效及时的处理并记录。b.吋刻注意加热电源、电压是否正常。5.3.8常见界常处理a.挂边、搭桥定义：挂边指硅料绝人部分熔完后硅熔体上而I甘坝边上粘有硅块的现象。搭桥指硅料将熔完时，部分硅块在硅熔体上面形成一座“桥”。产生原因：产生挂边

6、和搭桥一是璃内多晶硅装的不合要求，二是熔硅吋垃圳位置太高,过早的提高土H圳位置和过早的降温都容易产生挂边和搭桥。处理方法：首先降低划竭位置，快速升高温度，一旦挂边和搭桥消失，快速降温，快速升高W,避免发生硅跳。b.硅跳定义：所谓“硅跳”，指熔硅在比坍中沸腾现象。产生原因：有三种情况可以产生硅跳：多品硅中有氧气夹层或封闭的气泡；堆烟底有封闭气泡和熔硅温度过高。处理方法：适当降低温度控制。5.4温度稳定5.4.1在料即将熔完时，及吋将功率降至缩颈功率，并将氮气进气设定为20-40L/mino5.4.2将籽品分段卞降预热，在接近液面2-3cm处预热一段时间。籽品下降必须预热，不然会有

7、由于籽晶曲低温区到高温区，由固态到液态转变太大造成籽晶受到热冲击，容易产生位错及导致籽晶内裂。5.4.3将±tt埸位置上升至工艺设定位置。5.4.4将垃甥转速调节到工艺设定转速。5.4.5达到一定时间温度信号波动小，再根据化料表面温度的波动情况來判断是否达到适合缩颈温度。5.4.6籽晶与熔体接触后，即刻有光环出现，说明熔体温度A高，须继续降温。如果没冇光环出现R接触处冇结晶现象，说明温度太低须升温。5.4.7反复几次试温找到最佳引颈温度并记录下来引颈功率等参数。5.5引细颈5.5.1缓慢下降籽晶，使籽晶与熔体接触。5.5.2籽晶与熔体接触后，等卜2分钟有光环出现且棱线有逐渐变大

8、趋势。其吋温度适合引颈。5.5.3关闭堆堀转速，到光环有缩小趋势，再启动堆堀转速至工艺设定转速。5.5.4调节品升电位器开始缩颈，速度必须缓慢，然后逐步提升缩颈速度。缩颈拉速最好控制在3-6mm/minZ间，引颈直径控制在3mm左右，不宜过粗，过细，尽量保持平滑。引颈开始时，应先引肓径10mm左右较粗的晶体，长度为30mm,可作为下次熔接使用，这样避免籽晶的浪费。5.5.5为确保缩颈质量，可根据实际情况上升或下降温度设定点，以保证籽品的直径控制在规定范围内。5.5.6籽晶直径维持在规定范围内