行业标准《单晶炉用碳/碳复合保温材料》
（预审稿）编制说明
一、工作简况
1、立项目的和意义
随着电子信息产业和光伏产业的发展，对单晶硅片的尺寸要求越来越大、性能要求越来越高。为提高晶体硅的质量，降低制造成本，直拉单晶炉迅速朝大型化、自动化方向发展，这对单晶炉的保温材料也提出了更高的要求。随着国产碳/碳复合保温材料的生产工艺的日趋成熟，国产碳/碳复合保温材料在光伏企业单晶炉的使用中，得到越来越多使用企业的认可。
碳/碳复合保温材料，是一种由碳纤维为增强体、碳质为基体构成的纯碳复合材料加工而成的高技术产品，适用于制造单晶炉热场的保温件, 同时也可适用于其他高温真空炉、保护气氛炉用碳/碳复合保温材料。采用国产碳/碳复合材料制作的保温件，主要有保温板材、保温筒材等。通过制定单晶炉用碳/碳复合保温材料标准，完善单晶炉用碳/碳复合保温材料的技术要求，有利于各生产厂家有标准可循，规范产品的生产、经营、使用行为，从而提高国产碳/碳复合保温材料的市场竞争能力，为提高和稳定单晶硅性能，促进电子行业、光伏行业的发展奠定基础。
2、任务来源
根据工业和信息化部办公厅《关于印发2014年第三批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科函[2014] 628号）的要求，由湖南南方搏云新材料股份有限公司（原湖南南方搏云新材料有限责任公司从2015年8月27日起更名为湖南南方搏云新材料股份有限公司）负责起草《单晶炉用碳/碳复合保温材料》，计划编号为2014－1287T－YB，要求于2015年完成。
3、标准项目承担单位简况
湖南南方搏云新材料股份有限公司成立于2006年7月，由中国兵器装备集团南方工业资产公司和中南大学等单位共同筹建。公司主要研发、生产、销售新型碳/碳复合材料制品及相关设备。主要产品为单晶硅生长炉热场系统、多晶硅1铸锭炉热场系统、氢化炉热场系统、蓝宝石晶体生长炉热场系统、以及热压烧结炉热场、军工配套材料等碳/碳复合材料制品，产品主要应用于太阳能光伏产业、电子信息产业、国防科技工业等领域，替代传统石墨热场系统和进口同类产品。公司共拥有大型多功能沉积炉72台套，年产能为200吨，成为国内碳/碳复合材料制品产能最大的公司。2009年,本公司的
碳/碳复合材料及主要的硅晶体生长热场产品认定为国家重点新产品；公司承担了国家发改委下达的高性能碳纤维复合材料高技术产业化示范项目、国家科技部科技型中小企业创新基金项目、省市科技支撑项目等。
4、主要工作过程
2014年9月，计划下达后成立了由南方搏云、西安超码等单位组成的编制组单位，编制组通过搜集、检索国内外相关标准资料，试验总结、对比生产实践数据和技术指标，确定标准技术内容，并于2015年4月形成了标准讨论稿。
2015年6月24日，由全国有色金属标准化技术委员会组织，在陕西省西安市召开《单晶炉用碳/碳复合保温材料》标准第一次工作会议，共有中国有色金属工业标准计量质量研究所、西安超码科技有限公司、湖南金博复合材料科技有限公司、内蒙古中环光伏材料有限公司、西安隆基硅材料有限公司等9个单位16位专家参加了本次会议。与会专家对标准资料从标准技术内容和文本质量等方面进行了充分的讨论。会后编制组根据讨论会纪要进行标准修改，形成了征求意见稿，并于2015年8月发函相关单位征求意见。主要单位有中国有色金属工业标准计量质量研究所、西安超码科技有限公司、内蒙古中环光伏材料有限公司、西安隆基硅材料有限公司、江苏协鑫软控设备科技发展有限公司等单位。具体见意见汇总处理表。
2015年9月，编制组根据征求的意见对标准征求意见稿进行了修改，形成了预审稿。
二、标准编制过程和确定主要内容的依据
1、编制原则
本标准是严格按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的要求进行编写的。在编制过程中主要遵循科学性和技术先进性原则和可行性的原则。
2、主要技术内容的确定
本标准的技术内容结合本公司的一些内控技术指标和检验数据以及用户的使用要求，经过调研并在生产的实验数据上确定的。本标准技术要求主要对单晶炉用碳/碳复合保温材料的密度、灰分、导热系数、抗弯强度、抗压强度、尺寸及外形、外观质量及其检验方法和验收要求等作了相关规定。
客户使用验证单位主要有：内蒙古中环光伏材料有限公司、西安隆基硅材料有限公司、宁夏银川隆基硅材料有限公司、青海阳光能源有限公司、江苏协鑫硅材料科技发展有限公司
（1）理化性能的确定
a) 单晶炉用碳/碳复合保温材料的纯度，按灰分含量的多少分为一级和二级，一级为0.01%～0.05%；二级为0.05%～0.2%
b) 单晶炉用碳/碳复合保温材料的保温性能按其常温下导热系数大小分为一级和二级，一级为＜0.2 W/(m·k)（25℃）；二级为0.2 W/(m·k)～0.4W/(m·k)。
c) 单晶炉用碳/碳复合保温材料的体积密度根据生产实践和客户使用效果验证，确定其≤0.45 g/cm3。
d) 抗弯强度大小和抗压强度大小分别确定其轴向和径向，轴向指平行于碳纤维或碳毡铺层方向，径向指垂直于碳纤维或碳毡铺层方向。抗弯强度和抗压强度大小见表1
表1
根据目前国内单晶炉碳/碳复合保温材料的实际使用情况，由于各企业的热场规格不一致，对碳/碳复合保温材料的使用规格也不一样，所以标准定为产品尺寸及外形由供需双方商定。允许偏差按图样执行或按GB/T1804的粗糙级c等级的规定执行，也可由供需双方商定。
（3）外观质量
单晶炉用碳/碳复合保温材料的表面应平整，无毛刺，无磕碰伤痕，无分层、起泡现象，无夹杂物和结块，无水、油污和灰尘等杂物。
（4）检验项目和检验方法的确定
每件产品出厂前应进行外观、尺寸、体积密度的检验。由于产品的尺寸关系到是否能装配，所以尺寸进行全检。体积密度是衡量产品的保温性能和致密性的一个重要参数，故需每件产品在出厂前进行全检以保证产品品质。而象灰分含量、导热系数、抗弯强度、抗压强度，需要破坏产品本身才能检验，所以这4种破坏性能项目由供方根据生产情况
进行定期检测或抽检，检测频率按同工艺同批次产品进行抽样检验，也可采用同质同炉材料代替作检测样品，如果跨越时间过长，一般至少三个月需定期进行抽检一次，以防产品在生产过程中出现异常变化。检验项目也可由供需双方在合同中商定。具体检验情况见表2。
表2
（5）取样及检验结果的判定
a)产品组批：产品应成批提交验收，每批产品应由同种原料、同种工艺在同一连续时间内生产的产品组成。
ｂ) 产品的外观质量、尺寸、体积密度三个检验项目采用全数检验，如发现某件不合格，挑出返工/返修至符合要求。
ｃ）灰分含量、导热系数、抗弯强度、抗压强度等破坏性能指标采用定期或批次抽一个样品进行检验，如第一次检验不合格，再进行复检一次，复检不合格则判此批次不合格。破坏性的检测项目，可采用同质同炉材料代替作检测样品。
三、标准水平分析
目前国内无单晶炉用碳/碳复合保温材料的专用标准，其技术指标符合用户要求，先进合理，达到国内先进水平。
四、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系
本标准的制定与现行标准没有冲突，符合国家相关法律法规的规定。
五、重大分歧意见的处理经过和依据
无。
六、标准作为强制性或推荐性标准的建议
建议本标准作为推荐性行业标准发布实施。
七、废止现行有关标准的建议
无
八、预期效果
本标准的制定，可以规范国内单晶炉用碳/碳复合保温材料的生产和销售市场，便于生产商和需求方的正常生产和销售，有力的推动单晶炉用碳/碳复合保温材料的发展，提升行业的整体竞争力。本标准规定的碳/碳复合材料能满足各行业对碳/碳复合保温材料的需求，从技术经济效果上提高了成材率和劳动生产率。从整体预期结果和用户证明情况来看，本标准在技术指标上是合理的。
单晶炉安全操作规范集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
单晶炉安全操作规范1、开机安全检查 单晶炉开机、装料前，应对电气、机械、液压等部分进行检查，使单晶炉电极处于无电压输出，各机械传动安全可靠； 1）检查主加热器处于关闭状态（是否切断主回路的空开？）； 2）欧陆表输出设定为0； 3）上炉膛、炉盖、付室的机械联接部位螺丝无松动现象； 4）检查上、炉膛、炉盖付室的液压升降应正常； 2、装炉时安全事项 在开机检查正常情况下，可以装炉，同时在控制柜现眼位置悬挂禁止合闸警示牌； 3、抽真空安全事项
1）开真空泵前，应检查真空泵房，确保对应本设备的真空泵及管道处于无其他人员操作状态； 2）按真空泵操作规程正确操作； 3）抽真空过程中，应检查各环节的密封圈处于正常，应无脱落、装反等现象； 4）在单晶炉真空状态过程中，严禁用手或其他物品碰触或堵漏气处，以免造成人身或设备损害，如发现漏气，应按停炉恢复常压规程操作；4、装炉、装料、拆炉、清炉、清理真空泵及真空管道过程的安全事项 1）按工艺操作规程进行正确操作； 2）必须在主加热器处于关闭状态、欧陆表输出设定为0的状态下操作； 3）在控制柜现眼位置悬挂禁止合闸警示牌； 4）禁止操作人员身体处于液压可升降部件如炉盖、炉膛下方，以免液压控制失灵造成人身伤害，如确需在上述部件下操作，必须设置足够强度和能保证足够安全空间的支撑部件来支撑因故障时升降部件的下坠而不致于伤及人身；
5）清理真空泵及真空管道时，必须在真空泵停止运行的状态下进行，在对应控制柜显眼位置处悬挂维修警示牌或禁止合闸警示牌，以防其他人员误开启真空泵，造成人身伤害； 6）炉体内清洁时，必须打开炉盖、上升上炉膛并偏移至合适位置，使操作人员操作空间处于敞开状态，避免操作人员处于缺氧环境状态下工作； 5、加热器加热过程安全事项 在上述检查准备工作就绪，且符合工艺操作规程的前提下，才能开启加热器。 1）开启加热器前，必须检查冷却水路开启、水压正常，否则严禁开启加热器； 2）开启加热器，必须缓慢增加输出电压或加热功率；严禁超功率或过电流运行； 3）在加热器工作过程中，如发现电极打火、过电流等现象或报警，应按直拉应急方案处置，
1、目的 为正确、规范地操作单晶炉,确保生产作业正常,特制订本规范。 2、适用范围 适用于 TDR-70A/B和 JRDL-800型单晶炉的操作。 3、单晶炉操作工艺流程 作业准备→ 热态检漏→ 取单晶和籽晶→ 石墨件取出冷却→ 真空过滤器清洗→ 真空泵油检查更换→ 石墨件清洗→ 单晶炉室清洗→ 石墨件安装→ 石英坩埚安装→ 硅料安装→ 籽晶安装→ 抽空、检漏→ 充氩气、升功率、熔料→ 引晶、缩颈、放肩、转肩→ 等径生长→ 收尾→ 降功率、停炉冷却 4、主要内容 A. 作业准备 a. 进入单晶车间须穿戴好洁净工作服、鞋。 b. 开炉前,按工艺要求检查水、电、气,确认无误后方能开炉。 c. 准备好一次性洁净手套、耐高温手套、毛巾、纸巾、研磨布、酒精、吸尘刷、吸尘管、防尘口罩。 d. 准备好钳子、扳手和各类装拆炉专用工具。 e. 取单晶的架子、装石墨件的不锈钢小车、装埚底料的不锈钢筒和装硅料的不锈钢小车,并处理干净。 f. 用毛巾将炉体从上到下一遍, 擦洗时注意不要将所有控制接线及开关碰断或碰坏,并把炉子周围清扫干净。 B. 热态检漏
a. 检查上一炉功率关闭时间,在单晶冷却 4.0小时(TDR-70A/B型单晶炉、 5.0 小时(JRDL-800型单晶炉后,关闭氩气(只关闭氩气阀门,主、付室流量计调节阀打开并分别调节到 30L/Min,开始抽高真空,并作时间记录。 b. 待炉内压力到达极限(要求达到 3Pa 以下后,先关闭主室球阀而后关闭真空泵电源进行检漏,并作相应时间记录,若 0.5小时内抽不到 3Pa 以下时,交有关维修人员处理,在此期间须配合有关维修人员进行装拆炉,并作相关记录。 c. 检漏要求 3分钟以上,漏气率 <0.34Pa/min为正常,同时作好漏气率记录, 若漏气率>0.34Pa/min时,交有关维修人员处理,在此期间须配合有关维修人员进行装拆炉,并作相关记录。 C. 取单晶和籽晶 a. 热态检漏后,旋松付室小门 4个螺丝,打开氩气阀门充氩气至常压,关闭氩气,旋开付室小门 4个螺丝,打开付室小门。 b. 提升单晶至付室,从付室小门内确认单晶升至所需高度,若无异常,盖住翻板阀,打开液压泵,升起付室。 c. 把安全接盘移到炉筒口处,缓慢转动付室至侧面。 d. 把取单晶的架子放在付室炉筒正下方,准备接单晶。 e. 稳定单晶,移开安全接盘,按下籽晶快降,将单晶降入架子内。 f. 确认单晶完全入架子内后, 按住籽晶, 用钳子将籽晶从细径处钳断, 钳断籽晶后,应稳定重锤,防止重锤快速转动,损坏钢丝绳。 g. 将籽晶从重锤上取下,放在指定场所,再将重锤升至付室内适当位置。 h. 将单晶移到中转区,及时、准确的将单晶编号写在单晶上,待自然冷却后对单晶进行各项参数检测并作好记录。 D. 石墨件取出冷却
第一章概述 一、简介 单晶炉加热电源，是通力盛达能源设备（北京）有限公司集多年智能开关电源开发经验，参照信息产业部行业标准，结合国内外供电状况和使用要求，设计、生产的高新技术产品。可用于单晶硅，多晶硅加热场所。 单晶炉加热电源系统采用模块化设计、组合式结构，由整流器、交流配电、直流配电等部分组成。 单晶炉加热电源通过外部隔离的0-10V直流电压控制系统输出，与其对应系统输出电压为0-60V，或者对应系统输出功率为150KW（通过系统前面板上的开关SW1选择“电压调节”或“功率调节”方式）。 单晶炉加热电源智能开关电源系统采用DZY-48/50H(HE)开关整流器，系统最大容量为2800A。 开关整流器采用了数字化功率因数校正、智能控制检测、新型磁性材料等新技术，使用了良好的热设计、EMC设计和可靠性设计，使交流输入电压适应范围、功率因数、功率密度、电磁兼容性、可靠性、转换效率等主要技术指标达到了国际先进水平。 二、系统特点 1．全数字化交错PFC创新控制的有限双极性控制ZVS全桥拓扑、倍整流拓扑、双单片机实现全数字监控。 2．系统整流器采用功率因数校正技术，使输入的交流电流波形与输入的交流电压波形相同，相位一致，整机效率高，节省能源，降低运营成本。 3．系统整流器采用高频PWM控制变换技术，一方面减少了开关器什在高频开关过程中的功率损耗，提高了整机效率；另一方面减少了电磁干扰，可将电源系统安装在程控机房内。 4．系统采用民主均流技术，提高了系统工作的稳定与可靠性，因而减少了设备日常的工作维护。 5．系统整流器采用智能风冷和水冷技术，冷却效果好，故障率低，可靠性高。 6．整流器采用无工频变压器设计，体积小、重量轻。
单晶炉调试验收标准 1、主机水平度的检验： 在炉室内真空状态下（炉内压力＜15Pa），检查下轴底座上平面两个垂直方向的水平度，要求均≤0.2／1000mm。 2、上下轴对中度的检验： 在炉室内真空状态下（炉内压力＜15Pa），上下轴反向旋转，从两个垂直方向目测上下轴的对中度，偏差要求≤φ2mm。 3、抽气速率及极限真空度的检验： 炉室内装有经过煅烧的热系统，从大气压状态下开始抽真空，要求20分钟（最长30分钟）内达到真空度≤3Pa，并且在抽空过程中不用氩气顺气。在此过程中，流量计的阀门打开，氩气管道上的阀门关闭。 4、冷炉漏气率（压升率）的检验： 炉室内装有经过煅烧的热系统，在冷炉状态下，开启真空泵抽空，待炉内真空度≤3Pa后，关闭主阀并关闭真空泵，要求冷炉漏气率≤1.5Pa/10分（最大≤2Pa/10分）。在此过程中，流量计的阀门打开，氩气管道上的阀门关闭。 5、各运动部位运行稳定性的检验： 各运动部位在运行时，应匀速而稳定，无卡滞和异常响声等不良现象。 6、籽晶夹头摆动量的检验： 在炉室内真空状态下（炉内压力＜15Pa），降低籽晶夹头到从主室观察窗可以看到的位置，籽晶转速在25-28转/分，从两个垂直方向目测籽晶夹头的摆动幅度，要求≤φ3mm。 在试炉拉单晶时，在放肩阶段，晶体在液面上的水平方向摆动量（肉眼观察）≤φ2mm。 7、操作柜屏幕上显示的运行参数与实际情况的误差率要求≤3％： ①籽晶转速，测量三个转速：5转/分、12转/分、25转/分； ②籽晶拉速，测量三个拉速：0.5mm/分、1.0mm/分、2mm/分； ③下轴转速，测量三个转速：3转/分、6转/分、12转/分； ④下轴升速，测量三个升速：0.06mm/分、0.12mm/分、0.2mm/分； ⑤籽晶运行计长，测量二个长度：500mm、1000mm； ⑥下轴运行计长，测量二个长度：100mm、250mm； ⑦加热电压，测量两个点：30V、50V； ⑧加热电流，测量两个点：1000A、2000A； 单晶炉的状态达到以上标准，算基本正常，方可装料拉单晶。 １
第一章单晶生长条件 设备要求 运行条件（以下以TDR-85A-ZJS 炉为例，其余炉型要求参照说明书） （1）冷却水要求 水压：炉子进出水压差要求介于2~3 公斤之间，真空泵进出水压差要求公斤以上； 炉子进水压力不可超过公斤，炉子上冷却水安全阀设置压力6 公斤；水流率：炉子和电源要求供水量不低于250 升每分钟，单独电源要求供水量不低于20 升每分钟；水温：推荐进水温度18~24oC，最大不超过25oC； 水质：弱碱性水，PH 值6~9；氯离子含量≤10ppm，碳酸钙含量≤50ppm；以纯净软水为好。 连接方式：进出水管与炉子之间采用软连接，防止震动传递到炉子。 （2）压缩空气要求 气压：≥7 公斤；推荐在压缩空气入口处使用压力调节器。 流率：≥升每秒； 汽缸容积：主真空球阀：2 升；辅助真空球阀：升。 （3）电力要求 相制：3 相AC380V(±10%)/50Hz； 功率：≥192KVA。 配电柜应装有500V、400V 的空气开关，和380V/400A的隔离开关。 （4）炉子真空要求空炉真空度：≤15mTorr；空炉泄漏 率：≤30mTorr/hr；带热场泄漏率：≤50mTo r r/hr。 （热场已经煅烧完全） 日常维护 （1）坩埚轴驱动部件的维护保养a、经常检查坩埚轴的冷却水是否通畅，避免冷却不充分而损坏坩埚轴； b、每个月对下轴丝杠至少清理一次，每次应先清理干净丝杠和导轨上的油污，加上适当（不可太多） 润滑油，然后上下快升降两次。 （2）提拉头的维护保养a、每次开炉后，检查钢丝绳是否损坏（包括变硬、缠松、有严重毛刺等），如有损坏，立即更换；b、钢丝绳在保管、使用、维修、安装过程中不能造成任何死弯角，否则在运行过程中会引起抖动。 （3）水冷系统的维护保养a、每次加热前检查水流量是否充足，确保所有水路没有堵塞，水温传感器运行正常；b、出现水温或水量报警要查找原因及时处理。 （4）翻板阀的维护保养每次装炉前检查阀口密封圈是否完好，翻板阀操作是否轻松、无卡滞，底部挥发物是否打扫干净，如发现问题应及时排除。 （5）真空系统的维护保养a、经常检查泵油，上下腔油均应浸过小观察窗一半。如上泵腔油不够，应及时补新油；下泵腔油不够，需关闭球阀，打开左侧阀门，使上泵腔油下到下泵腔，然后关闭阀门。注意右侧阀门保持常开；b、每次大清，先彻底放尽泵腔内的废油（用手慢慢拉动传动皮带，盘出下泵腔内的废油），然后打开上泵腔，清除干净沉淀油污。最后换上新油；c、每次拆炉时，拆开真空管道所有盲板和波纹管，彻底清扫管内的粉尘。
夏津县奥德新能源有限公司 直拉单晶炉操作规程 版本/修订0 文件编号：AD-ZY-DJ-07-2010 1 目的 为了使单晶制造厂直拉单晶炉操作工熟练掌握单晶炉，使生产正常运行。 2 适用范围 单晶制造厂所有单晶操作工。 3 内容 3.1 拆炉 3.1.1 准备 确认停炉冷却时间达5h，准备好钳子及取晶筐，向炉内充Ar气，确认炉内为常压时，副室门打开，关闭Ar 流量计启动液压，升起副室筒，稳住晶体轻推左旋副室，晶体筐对准副室筒口，按下晶快降速按钮。将晶体安全降入筐内，手扶籽晶夹头，用钳子将细颈处剪断，手扶夹头，待钢丝绳拧力全部消失后取籽晶，重锤升进副室内启动液压升起炉盖。左旋至副室筒下。 3.1.2 炉子清扫 3.1.2.1 戴好工作帽，口罩及专用手套，准备好酒精,吸尘器，无尘纸及放石墨件的不锈钢 车。 3.1.2.2 依次取出导流筒及上保温盖，先取掉热偶升起主炉室向右旋出，取出上保温筒石 英坩锅及埚底料，并放入到不锈钢桶内到指定的地方，锅底料应写清炉号及炉次。 注意：1：石墨件不能用手接触。 2：小心锋利的石英锅碎片和锅底料扎伤手指。 3：石英碎片和锅底料渣不要掉入轴波纹管及加热器缝隙内。 3.1.2.3 每炉必须在取下晶棒后及时清理过滤罐、过滤网， 3炉大清炉，每炉管道。 注意：清理过滤罐和管道，具有自燃的现象不能造成人生事故和将密封圈烧坏的 现象，所以拆除的地方必须用酒精擦净密封圈并装好。保证密封圈的完好。 3.1.2.4 戴好一次性手套，采取自上而下的原则，清扫副室筒及炉盖，用专用工具沾上酒 精，一圈一圈的仔细擦拭副炉筒。 注意：长棍不要和钢丝绳绕在一起，用纸巾沾上酒精擦炉盖顶上密封圈及翻板阀，密封圈并保证密封较进槽无误。 3.1.2.5 主炉清扫 戴好一次性手套用吸尘器与毛刷先刷净附着在主炉室的挥发物，吸净加热器托盘， 炉底。 注意：加热器电极螺丝是否松动，炉底排气孔是否畅通。用沾有酒精的纸巾把主 炉室及密封圈擦拭干净。 3.1.2.6 石墨件的清扫 吸净导流筒，保温罩，三瓣埚，用纸巾沾少量的酒精反复擦拭直至无污物。
CL系列单晶炉，属软轴提拉型，用直拉法生长无位错电路级、太阳能级单晶的设备。 此设备结构设计稳定，运行平稳，且有多项安全防护设施，质量流量及温度控制精确，整个晶体生长过程由高可靠的可编程计算机控制器（PCC）控制，并可实现全自动（CCD）控制，包括抽真空、熔化、引晶缩颈、放肩、等经生长和尾锥生长。 CL-90型设备提供一对电极，满足用户采用两温区加热的工艺要求。设备使用18寸或20寸的热系统，投料量60-90Kg，生长6″或8″的单晶体。 设备特点： 1、稳定的机架结构设计，增强了设备在晶体生长过程中的抗振动能力。 2、优化的液压提升机构确保副炉室提升和复位时的运动平稳性。 3、与主机分离的分水器设计，在减少冷却水振动对晶体生长的影响的同时优化了水路布局。 4、晶体和坩埚的提升采用双电机结构，保证稳定的低生长速度以及坩埚和籽晶的快速定位。 5、采用无振动的高性能马达和低噪声的减速器驱动晶体和坩埚上升，可提供稳定的低生长速度。 6、设备的真空条件和在真空下的可控惰性气体气流使得热区清洗最佳化。氧化硅可以在不污染晶体和晶体驱动装置的条件下排除。 7、带隔离阀的副室可以在热区保持工作温度的情况下，取出长成的晶体或者更换籽晶。 8、对惰性气体流量和炉室压力高精度的控制能力，为生长高品质单晶创造了条件。 9、炉盖和炉腔通过两个提升装置提升，很方便的转向一边快捷地清洗。 10、熔化温度通过对加热器温度的电控来维持和调节，加热电源采用直流供电提高了控制精度。高品质的加热器温度测量传感器实现了精确的温度控制。 12、整个晶体生长过程由一个高可靠的可编程计算机控制器（PCC）控制，包括抽真空、熔化、引晶缩颈、放肩、等经生长和尾锥生长，晶体生长全过程可实现全自动（CCD）控制：。 13、带有数据和报警过程控制的可视化软件，存储在计算机的硬盘中。可以显示过程变量随时 间变化的趋势图。
单晶炉常见应急事故处理方法及注意事项 常见事故： (一)停水 1)发生停水或水压报警时，先确认水压表是否偏低，水管和炉筒温度是否明 显升高。 1.快速提升晶体或籽晶，使晶体或籽晶脱离液面150mm。 2.关闭加热功率。 3.复位控制柜面板上单晶生长控制器，使其处于手动状态。 4.降低埚位到熔料埚位。 5.关闭埚转。 2)停水后水压恢复。 1.冷却水恢复供应时，监控水压，有异常立即报告管理人员。 2.水压恢复时，炉内无严重氧化现象，熔体未结晶或已结晶但液面结晶小 于10分钟且石英坩埚未破裂，按加热功率开，调节功率到熔料功率。 3.启动埚转，设定为2转/分。 4.熔化结晶面，在此期间应密切炉内有无严重氧化现象，注意硅料液面熔 化情况，一旦发生严重氧化现象、硅液面下降，立即停炉并上报管理人 员。 5.待结晶全熔后，手动调节功率为引晶功率，温度稳定后，开始引晶。 3)停水后水压无法恢复，或恢复时熔体已结晶大于10分钟。 1.在熔体结晶15分钟时，快速提升坩埚，使坩埚顶起导流筒100mm。 2.停炉，充分冷却后拆炉 (二)停电 1)若炉子工作时，加热部分停电。 1.复位控制柜面板上单晶生长控制器，使其处于手动状态。 2.降低埚位到熔料埚位。 3.关闭埚转。 4.加热部分恢复时，若时间较短（液面未结晶或液面已结晶但小于10分钟 且石英坩埚未破），按加热功率开，将功率升至熔料功率。 5.启动埚转，设定为2转/分。 6.熔化结晶面，在此期间应密切注意硅料液面熔化情况，一旦发生硅液面 下降，立即停炉并上报管理人员。 7.待结晶全熔后，手动调节功率为引晶功率，温度稳定后，开始引晶。 8.加热部分恢复时，若停电时间较长（液面结晶已经大于10分钟或石英坩 埚破裂），快速提升晶体或籽晶，使晶体或籽晶脱离液面150mm。 9.在熔体结晶15分钟时，快速提升坩埚，使坩埚顶起导流筒100mm。 10.停炉，充分冷却后拆炉。 2)若炉子工作时，加热电源、控制电源同时断电。 1.立即关闭抽空阀门。 2.手动摇手柄降低埚位使晶棒与硅液脱离。
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 单晶炉安全操作规范(2021新版)
单晶炉安全操作规范(2021新版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 1、开机安全检查 单晶炉开机、装料前，应对电气、机械、液压等部分进行检查，使单晶炉电极处于无电压输出，各机械传动安全可靠； 1）检查主加热器处于关闭状态（是否切断主回路的空开？）； 2）欧陆表输出设定为0； 3）上炉膛、炉盖、付室的机械联接部位螺丝无松动现象； 4）检查上、炉膛、炉盖付室的液压升降应正常； 2、装炉时安全事项 在开机检查正常情况下，可以装炉，同时在控制柜现眼位置悬挂禁止合闸警示牌； 3、抽真空安全事项 1）开真空泵前，应检查真空泵房，确保对应本设备的真空泵及管道处于无其他人员操作状态； 2）按真空泵操作规程正确操作；
3）抽真空过程中，应检查各环节的密封圈处于正常，应无脱落、装反等现象； 4）在单晶炉真空状态过程中，严禁用手或其他物品碰触或堵漏气处，以免造成人身或设备损害，如发现漏气，应按停炉恢复常压规程操作； 4、装炉、装料、拆炉、清炉、清理真空泵及真空管道过程的安全事项 1）按工艺操作规程进行正确操作； 2）必须在主加热器处于关闭状态、欧陆表输出设定为0的状态下操作； 3）在控制柜现眼位置悬挂禁止合闸警示牌； 4）禁止操作人员身体处于液压可升降部件如炉盖、炉膛下方，以免液压控制失灵造成人身伤害，如确需在上述部件下操作，必须设置足够强度和能保证足够安全空间的支撑部件来支撑因故障时升降部件的下坠而不致于伤及人身； 5）清理真空泵及真空管道时，必须在真空泵停止运行的状态下进行，在对应控制柜显眼位置处悬挂维修警示牌或禁止合闸警示牌，以防其他人员误开启真空泵，造成人身伤害；
单晶炉晶体自动化生长直径控制原理浅析 1)系统组成 ㈠械部分 ⑴刀口盘 ⑵籽晶杆、接头、籽晶 ⑶称重室 ㈡电气部分 ⑴称重头---60001A50-1177 ⑵称重放大器---AED9101B ⑶15V电源---HF20W-S-15型开关电源 ⑷功控机- 2）直径控制工作原理浅析 生产过程中，随着晶体的不断生长，晶体本身的重量将不断增加。功控机根据生产工艺设定的晶体直径、晶体密度、提拉速度、生长速率等参数向温度控制仪（欧陆818、欧陆3504）、晶升电机、晶转电机等运动执行机构发出相应控制指令，各运动执行机构根据指令执行相应运动，从而实现晶体按预定的要求生长。 功控机判断晶体的直径是通过晶体密度、设计外形、生长的实时长度和生长过程中的实时重量计算得来的。直径控制工作的控制本质任务就是控制晶体生长的实时长度和实时重量。实时重量信号获取的真实性对直径控制工作很关键。 3）影响直径控制的主要因数 ㈠晶体生长的实时长度的控制不良。 主要因数：功控机性能不良。 ㈡重量信号不稳定 主要因数：⑴称重放大器（AED9101B）工作不正常。 ①称重放大器（AED9101B）本身电路工作不正常。 ②称重放大器的供电电路（HF20W-S-15型开关电源）工作不正常。 ⑵称重头（60001A50-1177）工作不正常。 ⑶重量信号的获得通道工作异常。 ①籽晶杆、接头、籽晶等不同心。造成运动中对称重头施加非单纯由于晶体 生长形成的垂直向下的拉力，直接影响重量信号获得的真实性，重量信号 出现波动。 ②刀口盘卡阻、滑动不畅。直接影响重量信号获得的真实性，重量信号出现 波动。 ③晶体生长本身的不均匀性也可能形成重量信号不稳定。 ④功控机本身工作不稳定。 ⑤干扰。生产现场大量存在的中频电源电场、磁场干扰会对功控机重量信号 的获得电路产生影响，造成功控机获得的重量信号失真，影响直径控制工 作。 为了保证单晶炉晶体自动化生长直径控制的准确进行，应该努力避免上述情况在生产过程出现。 4）典型案例分析 ㈠U0802、0803出现直径瞬间波动，最大偏差达14mm。 故障原因：籽晶杆与称重头（60001A50-1177）之间的连接头发生卡阻、滑动不畅，造成运动中籽晶杆、接头、籽晶等不同心，直接影响重量信号获得的真 实性，重量信号出现波动，出现直径瞬间波动。经对该接头进行技术处 理，故障消失。（备注：U0804在引晶阶段出现的直径波动较大，经分析
YF-ED-J8161 可按资料类型定义编号 单晶炉安全操作规范实用 版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
单晶炉安全操作规范实用版 提示：该管理制度文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1、开机安全检查 单晶炉开机、装料前，应对电气、机械、 液压等部分进行检查，使单晶炉电极处于无电 压输出，各机械传动安全可靠； 1）检查主加热器处于关闭状态（是否切 断主回路的空开？）； 2）欧陆表输出设定为0； 3）上炉膛、炉盖、付室的机械联接部位 螺丝无松动现象； 4）检查上、炉膛、炉盖付室的液压升降 应正常；
2、装炉时安全事项 在开机检查正常情况下，可以装炉，同时在控制柜现眼位置悬挂禁止合闸警示牌； 3、抽真空安全事项 1）开真空泵前，应检查真空泵房，确保对应本设备的真空泵及管道处于无其他人员操作状态； 2）按真空泵操作规程正确操作； 3）抽真空过程中，应检查各环节的密封圈处于正常，应无脱落、装反等现象； 4）在单晶炉真空状态过程中，严禁用手或其他物品碰触或堵漏气处，以免造成人身或设备损害，如发现漏气，应按停炉恢复常压规程操作； 4、装炉、装料、拆炉、清炉、清理真空泵
． 全自动单晶炉操作手册 REV. MANUAL_ZJS.Z02 （TDR80A-ZJS/TDR85A-ZJS/TDR95A-ZJS适用） 2009年05月 上虞晶盛机电工程有限公司 SHANGYU JING SHENG M&E ENGINEERING CO., LTD
目录 第一章单晶生长条件 (2) 1.1 设备要求 (2) 1.2 辅料要求 (3) 1.3 安全要求 (4) 第二章单晶生长标准流程 (5) 2.1 拆炉 (5) 2.2 装炉 (6) 2.3 开始单晶的生长 (8) 2.4 抽真空 (9) 2.5 检漏 (11) 2.6 压力化 (12) 2.7 熔料 (13) 2.8 稳定化 (15) 2.9 熔接 (16) 2.10 引晶 (18) 2.11 放肩 (19) 2.12 转肩 (20) 2.13 等径 (21) 2.14 收尾 (22) 2.15 停炉 (23) 第三章单晶生长辅助流程 (24) 3.1 中途取晶 (24) 3.2 回熔 (26) 3.3 煅烧 (26) 3.4 大清 (27) 3.5 连接部位检查 (27) 第四章相机调整与热场温度校正 (28) 4.1 相机调整 (28) 4.2 热场温度调整 (32) 第五章异常情况处理 (33) 5.1 断水 (33) 5.2 电极故障 (33) 5.3 打火 (33) 附录故障速查 (34)
第一章单晶生长条件 1.1 设备要求 1.1.1 运行条件（以下以TDR-85A-ZJS炉为例，其余炉型要求参照说明书） （1）冷却水要求 水压：炉子进出水压差要求介于2~3公斤之间，真空泵进出水压差要求1.5公斤以上； 炉子进水压力不可超过3.5公斤，炉子上冷却水安全阀设置压力6公斤； 水流率：炉子和电源要求供水量不低于250升每分钟，单独电源要求供水量不低于20升每分钟； 水温：推荐进水温度18~24oC，最大不超过25oC； 水质：弱碱性水，PH值6~9；氯离子含量≤10ppm，碳酸钙含量≤50ppm；以纯净软水为好。 连接方式：进出水管与炉子之间采用软连接，防止震动传递到炉子。 （2）压缩空气要求 气压：≥7公斤；推荐在压缩空气入口处使用压力调节器。 流率：≥2.5升每秒； 汽缸容积：主真空球阀：2升；辅助真空球阀：0.5升。 （3）电力要求 相制：3相AC380V(±10%)/50Hz； 功率：≥192KVA。 配电柜应装有500V、400V的空气开关，和380V/400A的隔离开关。 （4）炉子真空要求 空炉真空度：≤15mTorr； 空炉泄漏率：≤30mTorr/hr； 带热场泄漏率：≤50mTorr/hr。（热场已经煅烧完全） 1.1.2 日常维护 （1）坩埚轴驱动部件的维护保养 a、经常检查坩埚轴的冷却水是否通畅，避免冷却不充分而损坏坩埚轴； b、每个月对下轴丝杠至少清理一次，每次应先清理干净丝杠和导轨上的油污，加上适当（不可太多） 润滑油，然后上下快升降两次。 （2）提拉头的维护保养 a、每次开炉后，检查钢丝绳是否损坏（包括变硬、缠松、有严重毛刺等），如有损坏，立即更换； b、钢丝绳在保管、使用、维修、安装过程中不能造成任何死弯角，否则在运行过程中会引起抖动。（3）水冷系统的维护保养 a、每次加热前检查水流量是否充足，确保所有水路没有堵塞，水温传感器运行正常； b、出现水温或水量报警要查找原因及时处理。 （4）翻板阀的维护保养 每次装炉前检查阀口密封圈是否完好，翻板阀操作是否轻松、无卡滞，底部挥发物是否打扫干净，如发现问题应及时排除。 （5）真空系统的维护保养 a、经常检查泵油，上下腔油均应浸过小观察窗一半。如上泵腔油不够，应及时补新油；下泵腔油不 够，需关闭球阀，打开左侧阀门，使上泵腔油下到下泵腔，然后关闭阀门。注意右侧阀门保持常开； b、每次大清，先彻底放尽泵腔内的废油（用手慢慢拉动传动皮带，盘出下泵腔内的废油），然后打 开上泵腔，清除干净沉淀油污。最后换上新油； c、每次拆炉时，拆开真空管道所有盲板和波纹管，彻底清扫管内的粉尘。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910156662.0 (22)申请日 2019.03.01 (71)申请人 洛阳德晶智能科技有限公司 地址 471000 河南省洛阳市中国（河南）自 由贸易试验区洛阳片区高新技术产业 开发区滨河北路99号 (72)发明人 田增国 李宇翔 李仕豪 陈浩 张军强 (74)专利代理机构 洛阳公信知识产权事务所 (普通合伙) 41120 代理人 薛布赫 (51)Int.Cl. C30B 15/30(2006.01) C30B 29/06(2006.01) (54)发明名称一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置及使用方法(57)摘要为解决现有技术中人工操作易掉棒的问题，本发明提供一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置及使用方法，包括壳体、设置在壳体内的控制组件、设置在壳体上的方向确定组件、位置确定组件以及抓取定位组件；方向确定组件包括用于向炉门侧壁上投射辅助夹爪调平的辅助线的标线器；位置确定组件包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉门之间距离的左侧测距器和右侧测距器；抓取定位组件包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉内壁之间距离的左定位器和右定位器；左侧测距器和右侧测距器之间的距离大于炉门的宽度并水平的对称设置在壳体面向炉门的一侧。本发明可靠性高，使用后，大大提升了可靠性， 减少了企业的生产成本。权利要求书1页 说明书5页 附图7页CN 109666969 A 2019.04.23 C N 109666969 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109666969 A 1.一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置，包括与用于取晶棒（6）的夹爪可拆卸连接的壳体（1）、设置在壳体（1）内的控制组件（2）、设置在壳体（1）上的方向确定组件（3）、位置确定组件（4）以及抓取定位组件（5）；其特征在于： 方向确定组件（3）包括用于向炉门侧壁上投射辅助夹爪调平的辅助线的标线器；位置确定组件（4）包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉门之间距离的左侧测距器（401）和右侧测距器（402）；抓取定位组件（5）包括用于分别测量夹爪的左右两侧与炉内壁之间距离的左定位器（501）和右定位器（502）； 其中，左侧测距器（401）和右侧测距器（402）之间的距离大于炉门的宽度并水平的对称设置在壳体（1）面向炉门的一侧； 其中，左定位器（501）和右定位器（502）之间的距离等于炉门的宽度并水平的对称设置在壳体（1）面向炉门的一侧； 其中，左侧测距器（401）和右侧测距器（402）和右定位器（502）均与控制组件（2）电连接。 2.根据权利要求1所述的一种用于单晶炉夹取晶棒时的对中装置，其特征在于：还包括显示器（7）；控制组件（2）与显示器（7）电连接，用于显示辅助操作工人操作的指示信号。 3.根据权利要求1所述的一种用于单晶炉夹取晶棒（6）时的对中装置，其特征在于：还包括通信模块；控制组件（2）与通信模块电连接，用于将位置确定组件（4）、抓取定位组件（5）的信号无线传输至远端上位机。 4.一种如权利要求1所述对中装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤： A. 夹爪（8）水平设置在移动载具上，并将壳体（1）设置在夹爪（8）上，并壳体（1）与夹爪（8）的竖直方向的中线重合； B. 启动标线器，利用标线器投影到炉门上的标线，辅助人工调整移动载具，使夹爪（8）与炉门初步对齐； C.在夹爪（8）与炉门初步对齐后，进入位置确定步骤： 具体的，控制组件（2）采集左侧测距器（401）和右侧测距器（402）的距离信号，辅助人工调整移动载具，使壳体（1）面向炉门的平面与炉门面平行，从而使夹爪（8）正对炉门平面； D.在位置确定步骤完成后，进入抓取定位步骤： 具体的，控制组件（2）采集左定位器（501）和右定位器（502）的距离信号，辅助人工调整移动载具，使壳体（1）正对炉门，从而使夹爪（8）正对炉门； 其中，抓取定位步骤中的壳体（1）与炉门对中的判断方法是：当夹爪（8）对准炉门中心时，左定位器（501）测得数值D1为左定位器（501）到左侧炉门的距离，右定位器（502）测得数值D2为右定位器（502）到炉门内部某区域的距离，此时|D1-D2|≤θ，θ=0.1mm； E.在夹爪（8）正对炉门后，进入对中抓取过程： 具体的，控制组件（2）判断左侧测距器（401）和右侧测距器（402）数值，若其等于夹爪（8）的中心到壳体（1）的距离L1与晶棒中心到炉门的距离L2的差值，夹爪（8）中心与晶棒（6）中心重合，在显示器（7）显示“OK”，指示对中完成。 2
第一章单晶生长条件 1.1 设备要求 1.1.1 运行条件（以下以TDR-85A-ZJS 炉为例，其余炉型要求参照说明书） （1）冷却水要求 水压：炉子进出水压差要求介于2~3 公斤之间，真空泵进出水压差要求1.5 公斤以上； 炉子进水压力不可超过3.5 公斤，炉子上冷却水安全阀设置压力6 公斤；水流率：炉子和电源要求供水量不低于250 升每分钟，单独电源要求供水量不低于20 升每分钟；水温：推荐进水温度18~24oC，最大不超过25oC； 水质：弱碱性水，PH 值6~9；氯离子含量≤10ppm，碳酸钙含量≤50ppm；以纯净软水为好。 连接方式：进出水管与炉子之间采用软连接，防止震动传递到炉子。 （2）压缩空气要求 气压：≥7 公斤；推荐在压缩空气入口处使用压力调节器。 流率：≥2.5 升每秒； 汽缸容积：主真空球阀：2 升；辅助真空球阀：0.5 升。 （3）电力要求 相制：3 相AC380V(±10%)/50Hz； 功率：≥192KVA。 配电柜应装有500V、400V 的空气开关，和380V/400A的隔离开关。 （4）炉子真空要求空炉真空度：≤15mTorr；空炉泄漏 率：≤30mTorr/hr；带热场泄漏率：≤50mTo r r/hr。 （热场已经煅烧完全） 1.1.2 日常维护 （1）坩埚轴驱动部件的维护保养a、经常检查坩埚轴的冷却水是否通畅，避免冷却不充分而损坏坩埚轴； b、每个月对下轴丝杠至少清理一次，每次应先清理干净丝杠和导轨上的油污，加上适当（不可太多） 润滑油，然后上下快升降两次。 （2）提拉头的维护保养a、每次开炉后，检查钢丝绳是否损坏（包括变硬、缠松、有严重毛刺等），如有损坏，立即更换；b、钢丝绳在保管、使用、维修、安装过程中不能造成任何死弯角，否则在运行过程中会引起抖动。 （3）水冷系统的维护保养a、每次加热前检查水流量是否充足，确保所有水路没有堵塞，水温传感器运行正常；b、出现水温或水量报警要查找原因及时处理。 （4）翻板阀的维护保养每次装炉前检查阀口密封圈是否完好，翻板阀操作是否轻松、无卡滞，底部挥发物是否打扫干净，如发现问题应及时排除。 （5）真空系统的维护保养a、经常检查泵油，上下腔油均应浸过小观察窗一半。如上泵腔油不够，应及时补新油；下泵腔油不够，需关闭球阀，打开左侧阀门，使上泵腔油下到下泵腔，然后关闭阀门。注意右侧阀门保持常开；b、每次大清，先彻底放尽泵腔内的废油（用手慢慢拉动传动皮带，盘出下泵腔内的废油），然后打开上泵腔，清除干净沉淀油污。最后换上新油；c、每次拆炉时，拆开真空管道所有盲板和波纹管，彻底清扫管内的粉尘。
培训资料 培训提纲 1．拉制单晶过程异常情况及其处理。 2．石英坩埚的相关知识 3．直拉单晶操作及工艺流程，操作注意事项。
拉单晶过程中的异常情况及其处理 在拉单晶过程中，经常会出现一些异常情况，作为操作人员除了对设备运行要严密监控之外，对出现的异常情况，应具有一定的应急处理能力，本章节针对各种可能出现的异常情况，介绍一下简单的概念和应急处理的方法。 1、挂边和搭桥 挂边是指在熔料过程中，坩埚内绝大部分的多晶硅料熔完了，但有少部分或几块硅块粘在坩埚边上。 搭桥是指在化料时，坩埚原料已全部熔完了，甚至下部在沸腾，但坩埚上部有许多硅块在熔液上部相互接触，形成一座桥，悬挂在上部下不去。 产生这两种情况的主要原因：A装原料不符合要求B 提升坩埚位置和时机不合适C 过早降低了熔料功率 熔硅时出现这两种情况要及时处理，就挂边而言，因为现在直拉法系统内都是装导
流筒，如果挂边不处理，一旦后边拉单晶把埚位提升时，最终一定会碰到导流筒，导致后续拉晶无法进行，只有停炉，损失很大。其次是搭桥就更严重，不处理的话就什么也没法做了，只能停炉。 因此有时我们就是冒着硅跳的危险也要把这种情况处理好。处理方法：首先适当降低埚位，快速升高功率，一旦挂边后搭桥消失，应迅速降温，并适当升高埚位避免硅跳。 2、硅跳 硅跳是指熔料过程中，溶液在坩埚中像烧开水一样沸腾，或者液面突然冒出气泡形状,并且有飞溅的现象。 硅跳产生的后果也非常严重，飞溅的溶液可能溅到加热器、保温桶、埚帮、托盘等等;最严重的是易使加热器易产生裂痕，损伤损坏掉。 产生的原因：a多晶硅中有氧化夹层或封闭气泡b石英坩埚内壁上有气泡c加热功率太高，导致温度过高d刚熔完原料时，氩气流量的突然减小。 处理方法：为避免这种情况，我们在装炉时应注意挑选检查多晶硅和石英坩埚（透光仔细观察坩埚内壁上有没有气泡），其次熔料时不要把功率加得太高(功率加的太高导致温度高加剧了原料硅与石英坩埚的反应不利于成晶);时刻注意观察氩气压力流量表是否压力正常。 3、温度震荡 在熔料完成后稳定温度过程中，没有任何机械振动或外部力的干扰下，坩埚内溶液表面出现波动的现象，称为温度震荡。 产生的原因是过重的熔硅某点的温度是变化的，它除了受加热温度和散热条件等因素的影响外，熔硅中的不稳定对流也会引起温度变化。充分的对流往往表现为湍流形式，从而造成熔硅表面无规则的起伏，产生周期性的温度震荡。其次熔化料后，骤然升起坩
生效日期：2006年 4 月25日 1、目的 为正确、规范的操作单晶炉，确保生产作业正常，特制订本规范。 2、适用范围 适用于单晶炉的操作。 3、主要内容 A.单晶的取出（适用于拉晶过程中单晶的取出） a.作业准备 1)准备好手套、耐高温手套、纸巾。 2)准备好钳子、取单晶的架子。 3)用湿纸巾将炉体从上到下擦拭一遍。 注意事项及原由 4)所需物品必须准备齐全而且洁净，且就近摆放，以减少不必要的时间浪费。 5)取单晶前一定要将炉体内彻底擦拭一遍，有利于整体环境，防止交叉污染。 6)彻底清扫炉体时不要将所有控制接线及开关碰断或碰坏。 b.单晶的取出 1)单晶冷却完毕后，关闭Ar气同时提升单晶至副室，从副室观察窗确认单晶升至所 需高度。 2)待炉内压力到达极限后关闭主室球阀而后关闭真空泵电源之后进行测漏并进行相 应记录。 3)若无异常，充Ar气至常压，盖住翻板，打开液压泵，升起副室(副室为开门结构 的打开副室炉门)。 4)缓慢转动副室至侧面，同时把安全接盘移到炉筒口处。 5)把取单晶的架子放在副室炉筒正下方，准备接单晶。 6)稳定单晶，移开安全接盘，按下晶快降，将单晶降入架子内。 7)确认单晶完全入架子内后，按住籽晶，用钳子将籽晶从细径处夹断，将籽晶从重 锤上取下，放在指定场所，再将重锤升至副室内适当位置。 8)将单晶放入中转区，待冷却后将炉号写在单晶上。 注意事项及原由 9)漏气率<0.67Pa/min为正常，否则有关人员处理并报告班长或主任。
生效日期：2006年 4 月25日 10)升副室前必须确认炉内压力正常，翻板必须盖住，防止单晶坠落，缓慢转动副室， 防止单晶与副室内壁碰撞，必须安全接盘移至炉筒口处，防止单晶附落。 11)夹断籽晶后，应稳定重锤，防止重锤快速转动，损坏钢丝绳(重锤温度高，不可用 手直接接触)。 12)取籽时应慎重作业，防止损坏籽晶。 13)单晶取出后，必须及时、准确的记录炉号。 B.石墨件的取出（适用于每炉石墨件及埚底料的取出及大清时整个热场的取出） a.取出导流筒及大盖 1)准备好不锈钢小车。 2)戴好手套、及耐高温手套。 3)按顺序取出导流筒及大盖。 4)取出的石墨件要放在不锈钢台车上。 b.取出埚底料 1)准备好耐高温手套、钳子、不锈钢筒。 2)用钳子夹住石英埚的上端部分提起，使其松动。 3)戴好耐高温手套将石英埚取出，若石英埚体能将埚底料全部带出直接放入不锈钢 筒；若不能则将石英埚、埚底料放到车间指定的区域，剩下的埚底料随三瓣埚一 并取出。若出现闷炉等意外情况则是能随石英埚体一并取出的一并取出，否则， 用耐高温手套、钳子像装料一样取出，直至彻底取出。 注意事项及原由 4)所需物品必须准备齐全，且就近摆放，以减少不必要的时间浪费。 5)取导流筒及大盖时要从炉内向上平移轻拿放小心烫伤人身及衣服，切忌石墨件的 碰撞造成损坏及对成型毡的磕碰，造成成型毡与热电堆孔发生偏移影响欧陆，影 响温度，影响成晶。 6)不锈钢小车上平铺一层石墨板，而且要处于洁净状态，一是为了防止重金属原子 在高温时向石墨件的扩散，进而在拉晶时向单晶内的扩散，影响了单晶的寿命， 二是不洁净的石墨条对石墨件的再次污染。
员工知识培训 1 硅的简介 1.1半导体材料 材料按其电阻率可分为超导体材料、导体材料、半导体材料和绝缘材料.半导体材料的电阻率一般介于导体和绝缘体之间,数值一般在10-4-108之间. 半导体的电阻率有如下特点: (1)杂质对半导体电阻率的影响很显著,微量的杂质就能引起较大的变化. (2)温度能引起电阻率较大的变化,一般金属材料的电阻率随温度的上升而增大. 半导体材料种类很多,最常见的是硅、锗、硒、砷化镓等. 半导体又分为本征半导体和杂质半导体. 1.2硅的物理性质及提炼过程 硅,又叫做矽,化学符号Si,熔点1412℃,固体密度(20℃)2.33g/cm3,液体密度(1420℃) 2.5g/cm3.硅原子按照一定的顺序排列就形成单晶硅,而局部有规则排列总体却无规则排列的是多晶硅.单晶硅是金刚石结构,具有很高的硬度,脆性高,经不起冲击. 硅是地壳中含量第二的元素,约占地壳的26%. 多晶硅按纯度分类可以分为冶金级（工业硅）、太阳能级、电子级： （1）冶金级硅（MG）：是硅的氧化物在电弧炉中被碳还原而成。一般含Si 为90 - 95% 以上，高达99.8% 以上。 （2）太阳能级硅(SG)：纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，至今未有明确界定。一般认为含Si在99.99 %– 99.9999%（4～6个9）。 （3）电子级硅（EG）：一般要求含Si > 99.9999 %以上，超高纯达到99.9999999%～99.999999999%（9～11个9）。其导电性介于10-4– 1010欧厘米。 将石英砂用焦碳在碳电极的电弧炉中还原可制取金属硅,其反应式为: SiO2 + 3C = SiC + 2CO 2SiC + SiO2 = 3Si + 2CO 金属硅的纯度一般小于98%,用西门子法可制得半导体级硅(99.999999999%),用西门子法也能制得99.9999%的太阳能级硅.西门子法制得的硅通过单晶炉提拉成单晶硅. 另外还有SiHCl3氢还原法(国内主要用此提炼法)、流化床法提炼硅.