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全自动单晶炉操作手册
REV. MANUAL_ZJS.Z03
（TDR-95A/100A/100B-ZJS适用）
2010年06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。
1.2.1 籽晶要求
（1）籽晶必须严格按要求每炉拆下进行检查,要求无伤痕、无裂纹；
（2）籽晶使用炉数必须记录清楚，不清楚的，更换，然后重开记录；
（3）吊渣使用废旧籽晶，吊渣后换上可使用的籽晶，吊料和拉晶，必须有细颈，拉晶细颈直径要求3-5mm；
吊料细颈直径要求5-7mm；
（4）拉晶过程，要经常（频率不低于1次/10分钟）观察液面、晶体等炉内状况，确保坩埚边缘没有结晶，防止籽晶被结晶扭断；
（5）在籽晶吃重时，升降籽晶转数，要分多次、小幅度（2转/分）进行；
（6）籽晶吃重时，快速升、降晶升，不得断断续续地进行，以免籽晶或细颈处被突然的加速重力或失重折断或损伤；
（7）剪断籽晶时要在细颈的最细处剪断，要注意用力适当，且不许用钳子扭断籽晶；否则该籽晶必须停用，交工段送抛光处理；
（8）每10炉更换新籽晶；真空差的炉子的籽晶要提前2炉更换。
1.2.2 石英坩埚要求
有下列特征之一者，为不合格，不能使用：
（1）磕碰损伤（位于坩埚上沿的微小碰损除外）
（2）裂纹
（3）严重划痕
（4）气泡处于内壁，并且已经开裂
（5）直径≥3mm的气泡，数量≥1个
（6）直径<3mm的气泡，数量≥5个
（7）线度尺寸≥3mm的黑点，数量≥1个
（8）线度尺寸<3mm的黑点，数量≥5个
（9）线度尺寸<3mm的气泡、黑点，合计数量≥5个
注黑点：处于坩埚内壁，液面淹没线以下的有色杂质点；
气泡：处于坩埚内壁，液面淹没线以下，夹在坩埚壁内的空洞。
1.2.3 高纯石墨要求
（1）外观检查
结构致密均匀，无裂纹，无空洞等外观缺陷。
（2）纯度要求
必须是高纯石墨，纯度>99.99%；
（3）灰份含量
灰份含量≤300ppm。对于国产高纯石墨，如经试用合格，可以放宽到灰份含量≤500ppm。
1.2.4 氩气要求
（1）气压：炉子氩气入口压力要求介于3.5~5公斤之间；
（2）气体流率：≥ 275slpm；
（3）纯度：≥99.999%；
推荐在氩气入口处使用压力调节器。
1.3.1 单晶车间的安全事项
（1）装、拆炉时，操作人员要提高安全意识，严禁酒后作业；
（2）已安装磁场的单晶炉，要注意不要带磁卡（银行卡、二代身份证等）靠近。一定不能拿铁器等导磁性工具，否则强大的磁场会造成人身伤害和设备损坏；
（3）严禁在车间内打闹，上班时要杜绝擅离职守、睡觉等现象。
1.3.2 泵房的安全事项
（1）确保泵房照明，如照明灯损坏，要及时更换；
（2）确保泵房地面干燥情清洁，定期清扫泵房；
（3）机械泵皮带必须安装防护罩；
（4）清洁机械泵和换油时，必须在泵的电源开关上悬挂警示牌，工作完毕后取走警示牌；
（5）洗泵时严禁将杂物掉入机械泵腔内，如将油洒到地面上要及时打扫干净。
1.3.3 拆装炉
（1）上班必须穿戴好劳保用品。拆装炉时，还需戴口罩、手套等防护用品；
（2）拆炉取晶体时，注意不要被烫伤，划伤、碰伤；
（3）晶体取出后按指定地点摆放，并将晶体上多余的籽晶部分剪掉。
1.3.4 乙醇、丙酮的使用
（1）工业乙醇有害，使用时，要注意防止乙醇溅入眼内，禁止饮用工业乙醇；
（2）严禁用丙酮擦拭密封圈！
（3）四氯化碳可用于清洗油污，但具有强挥发性和腐蚀性，使用时要戴好口罩，保持环境通风。
注意：乙醇和丙酮都是易燃物，应安全使用和妥善保管。
第二章单晶生长标准流程
2.1 拆炉
2.1.1 取晶体
（1）停炉4.5小时后进行热检漏并作记录，泄漏率应<20mTorr/hr，泄漏不合格应报修；
操作步骤：自动停炉工艺下系统会自动热检漏；需手动热检漏时，先关闭氩气，抽极限真空后在操作界面上按【工艺选择】按钮，出现“工艺选择（返回）”界面，在此界面下按【检漏】即可。
（2）停炉5小时后，才能充气拆炉。将晶转设定为0.5rpm，待晶转下降到0.5rpm后再停止晶转，禁止直接将晶转设为零！穿戴好劳保防护用品，认真阅读交接班记录，准备好拆炉工具。若炉子处于负压状态，打开V4阀充氩气至炉膛正压。充气完成后，必须查看晶体完全提升到副室后方可提升副室；注意：在“氩气真空”界面上正确设置“快充阀自动关闭压力”为大气压，炉内压力到正压后V4阀将自动关闭。
（3）如果晶体不能完全进入副室内，无法用托晶盘防护，则需在隔离阀室垫厚木板加以防护，防止晶棒掉下砸坏石墨件，并连炉盖一起旋转出来；如果晶体可以进入副室内，则升起副室后用托晶盘防护；（4）按住控制柜上“拉伸腔提升”按钮，直到副室高出炉膛顶部碰到中途下限位开关时，可向左拨动“拉伸腔旋转”开关，自动旋开副炉室。禁止手动推副室旋开！
注意：取单晶时注意不要碰坏CCD器件！
（4）在晶体下方摆好取晶框后，撤掉防护木板或托晶盘，然后下降晶体，严禁使晶体接触到取晶框。晶体离取晶框底部还有3-5mm距离时，暂停下降，观察触摸屏上显示的晶体重量，小心的下降晶体，待晶体重量刚低于5kg时，停止下降晶体。剪断细晶前，一人扶住取晶框，另一人用手抓住重锤或连杆（禁止抓籽晶），用斜口钳剪断细晶，不能扭断！剪完细晶后逐步释放重锤，控制好重锤旋转和晃动，防止钢丝绳跳槽或籽晶磕碰损伤；
（5）检查钢丝绳是否完好可用。若有变硬、毛刺或其他损坏情况，应立即更换；
（6）在单晶生产随工单上填写相应数据后，将晶体交付给收晶体人员。将锅底料、提渣盖等标示好并妥善保存，交给原料管理员。
2.1.2 拆热场
（1）按住控制柜上“拉伸腔提升”按钮升起炉盖，直到拉伸腔上限位开关动作时松提升按钮,向左旋开炉盖至压紧炉盖外旋限位开关。外旋限位开关没有压紧将无法提升炉筒；
（2）戴上高温隔热手套，将导流筒、保温盖取出冷却。将废石英、锅底料取出，然后将三瓣埚、石墨埚托取出冷却。最后按住控制柜上“炉筒提升”按钮，将炉筒升起至超出导向杆上端时松开提升按钮，向右旋开炉筒。按“炉筒下降”按钮将主炉室降至离地面约200mm。
注意：（1）在升炉筒时要保护好红外测温仪和炉筒冷却水管，防止碰坏拉伤；
（2）以上操作过程中，要注意人身安全和设备安全！只要存在压砸的可能，禁止人体进入该空间。
2.1.3 打扫炉内卫生
（1）拿石墨器件的时候必须戴上线手套，严禁赤手接触，使用吸尘管道时，要注意防止管道被烫化在石墨件上。石墨件较烫时，不能戴薄膜手套；
（2）清除取晶时可能飞溅在隔离阀装置上的脏物和碎片；
（3）所有石墨件必须彻底打扫干净。干净的标准是：容易取出的石墨部件：导流筒、上下保温盖、上保温筒、三瓣埚、石墨埚托，必须打扫到全部露出石墨的本色，特别是不能留有黄色的挥发物。不容易取出的石墨件：加热器、主保温筒、炉底护盘等等，在大清的时候打扫，仍然要求打扫出石墨的本色。打扫石墨件时，可用百洁布；
（4）所有炉子内壁打扫干净，对上排气热场尤其要加强炉壁清扫。不能留有任何挥发物。包括副室炉筒、
籽晶夹头及重锤、两个抽气口、CCD窗口、测取光孔玻璃、主观察窗及其防护玻璃；镀金玻璃朝向炉内一侧禁止擦拭，否则镀金层马上被损坏。不小心擦拭过的，应立即更换；
（5）在进行以上打扫时，必要时可以使用砂纸打磨。凡是砂纸打磨过的地方，要将砂纸上掉下的金刚砂颗粒用吸尘泵吸干净；
（6）打开防爆阀，让抽气管道中氧化物燃烧，清除残余氧化物；
注意：打开防爆阀时手和眼睛应该与防爆阀保持一定距离。
（7）清除主抽气管道内的氧化物；
（8）最后用纱布沾无水乙醇擦干净炉内壁。
2.1.4 装热场
按顺序装好炉内石墨件，上升或下降坩埚轴，使石墨坩埚顶部与加热器平齐，在控制柜操作屏上校正坩埚零位。使用万用表欧姆档检查加热器是否接地。装热场时，进行如下检查，并调整正常：
（1）加热器石墨螺钉先拧松再拧紧，防止高温烧结；
（2）托杆与下轴连接是否稳固、对中；
（3）确认石墨埚托及三瓣埚是否完好可用；
（4）托杆与石墨埚托、石墨埚托与三瓣埚托之间的止口连接必须吻合良好，做到旋转滑动自如；
（5）检查主炉室“O”形圈的位置及清洁度，用纱布沾无水乙醇清洁“O”形圈及主炉室下法兰密封面；（6）按“炉筒提升”按钮使主室上升到高出加热器上方，导向套转到对准导向杆位置，按“炉筒下降”
按钮，直到主室平稳着落于底座上；
（7）开埚转2rpm，检查保温罩、石墨坩埚与加热器同心度，小心转动保温罩位置到开口对准取光孔，确认保温罩与加热器绝缘良好，无短路现象；
（8）除上下保温盖及导流筒以外的所有石墨件确认安装完毕，并相互对中后，才能准备装料。
2.2 装炉
2.2.1 装炉前检查
（1）仔细察看上炉生产记录，确认运转正常，设备完好；
（2）检查设备传动润滑部件是否正常；
（3）检查导向定位部件是否安装牢固，炉室提升环是否紧固；
（4）确认车间供电正常；
（5）检查各冷却水路是否畅通，水温、水压、流量是否正常；
（6）若发现上一炉生产过程不正常，须认真分析原因，采取有效措施后方可继续开炉；
（7）准备好一次性手套、线手套、剪刀、口罩、装料车等辅助用品；
（8）检查所备多晶料及母合金与报告单是否相符；
（9）用擦炉纸沾酒精把装料车擦干净。
2.2.2检查和安装石英坩埚
（1）打开石英坩埚包装，戴好薄膜手套把埚举起对准光源检查石英坩埚无问题；
（2）将石英坩埚放入石墨坩埚内，过程中不能有任何磕碰发生，尽量安装水平；
（3）装坩埚时要防止将坩埚外壁的石英渣子带入埚中；
（4）若发现石英坩埚异常应及时与工段长或单晶技术主管联系，经判断不能使用后，进行更换；
（5）装完坩埚后，另换薄膜手套，进行装料。
2.2.3装料
（1）用剪刀把多晶料包装袋沿塑料线剪开，注意外层包装袋不能接触到料；
（2）装料技巧：
a、首先选择小碎块（直径小于20mm）的料铺放到埚底，应尽量铺满坩埚底部；
b、选择较小块（直径小于40mm）的料继续装入埚的中下部，中下部的料可以装的紧凑些并且贴近
埚壁，但应自然堆砌，不能硬挤。与坩埚内壁接触的料块，应尽量选择具有表面光滑的球型面的料，避免尖锐端对着埚壁。
c、中度及较大块料（直径小于70mm）码放在坩埚中部及中上部，并注意使之对称放置，料块太大
时，需要拍开，选择两块同样大小的料块，双手握实后互相拍击，使之碎开。拍时避免崩出的料打到眼睛或石英埚，坩埚上部要码放成圆锥形，每块料必须垒实，保证不能滑落，上部料块应选择较大块和大块。埚中料块不宜装的太高，衡量的标准是：最上面一层的料块，其重心处于坩埚平口之下（装在导流筒平口内的几块料除外）；
d、装上部的料块时，除最末一层外，仍可轻轻靠在埚壁上，但应注意几点：
i.减少料块与埚边接触面积，以防止挂边；
ii.在料块相互之间的相对位置上，要预估料块在垮料后，是否会架桥，然后进行相应调整；
iii.装最上面一层时，料块不要靠在埚壁上。禁止为过多装料而在坩埚上沿“搭围墙”、硬挤硬塞，宁愿少装料，也不要冒溅料、挂边的风险；
iv.装料时，要预留足够的坩埚旋转空间，确保坩埚旋转时料不会碰到导流筒。
（3）装料过程中应注意：
a、必须保证料块是轻轻的与石英坩埚接触的，避免任何的磕碰和打击；
b、装料过程中严禁多晶原料与包装袋外表直接或间接接触；
c、拍料时一定要戴好线手套，必要时戴上护目镜；
d、不论是上、中、下哪个部位，料块尖锐部分不能直接对着坩埚壁；
e、要注意装料过程中防止把料洒进护底盘。
（4）装完料将坩埚下降到可以安装导流筒，并确保不超过下限，防止短路；
（5）装入上保温罩、上盖板以及导流筒；
（5）装导流筒时要戴上薄膜手套，以防止沾污多晶料及导流筒，并且要避免导流筒撞上多晶料块，装好后要检查料块与导流筒之间的距离，能否允许转动坩埚；
（6）合上炉盖。检查籽晶、重锤等是否安装妥当，并用酒精小心擦拭干净。合上副室，停稳籽晶，打开翻板阀。
2.2.4封炉
（1）目检炉内的热场石墨件位置安装无误，系统清扫干净无异物，钢丝绳无损伤，可以封炉；
（2）用酒精擦净主炉室、炉盖的密封面及翻板阀；
（3）手动旋转炉盖至主炉室定位块，按住“拉伸腔下降”按钮，将炉盖平稳下降与主室复位。注意检查炉盖合限位开关是否正确动作；
（4）向右拨动电控柜上拉伸腔旋转开关，将副炉室旋回至右旋限位开关动作，关闭旋转开关；
（5）按住“拉伸腔下降”按钮，使副炉室沿隔离阀座上端的定位块下降至与阀室复合。
2.2.5安装籽晶
（1）查看隔离阀“O”形圈有无损伤，确认正常后关闭隔离阀，以防止杂质沾污原料和炉室；
（2）打开隔离阀座炉门，操作籽晶升降系统将籽晶降至阀室，拉紧钢丝绳拆下籽晶夹头，检查插销有无损伤，确保正常后装回籽晶夹头；
注意：为防止钢丝绳在缆索管上错位，在无重锤的情况下不允许操作籽晶升降系统。
（3）在籽晶夹头底部揿入籽晶直到籽晶尾部凹槽，栓上定位销，并用力往下拉一拉，确保籽晶不会松动；（4）使用纱布沾无水乙醇洁净籽晶夹头和籽晶；
（5）扶稳钢丝绳至无晃动，快速下降籽晶至引晶位置以下，再用洁净薄膜手套向下拉紧钢丝绳，快速提升籽晶至副室中部，打开隔离阀，关闭阀室炉门。
2.2.6修改工艺参数
（1）更改工艺参数中初始装料量为本次实际装料量；
（2）更改坩埚跟踪控制环里投料重量为实际装料量；
操作步骤：炉体控制操作界面中按【坩埚跟踪】按钮，出现“坩埚跟踪控制环”界面，修改“投料重量”
为当前坩埚内的实际料重量。如果在“初始化”界面修改了初始装料量，然后采用自动抽真空步骤，此处的投料重量会自动修改为工艺参数中设置的重量。
注意：由于每次装料量有可能不同，因此装料完成后必须确认该参数是否正确。如果设定与实际不符，将导致等径时埚跟比与实际要求的埚跟比不同。值得注意的是，在拉晶时提出一段晶棒时，如果走自动隔离程序，则控制系统会自动计算剩料重量，不需要手动修改；如用手动隔离，则必须手动在“坩埚跟踪控制环”界面里修改“投料重量”为当前剩料重量。如果手动隔离又不修改重量，则拉第二段时程序会按拉第一段处理，设定拉速从长度为零时开始走。
（3）更改工艺参数中“熔料步骤”页面下的坩埚位置为当前位置，或在“压力化/熔料”页面下的“坩埚自动定位”设置为0；确保熔料过程中坩埚误提升引起事故；
（4）查看工艺参数中每一步骤设置是否正确，尤其是涉及埚位的步骤。
2.3 开始单晶的生长
完成以上步骤之后，就可以正式启动晶体生长程序了，对于控制系统界面操作还不熟悉的操作者，建议再熟悉一下操作界面。
（1）按【炉体控制】按钮或在自动工艺时按【切换手动控制】按钮，将出现下面的操作界面；
（2）点击画面左侧的【炉体控制】、【氩气/真空】、【曲线数据】、【工艺参数】、【生长记录】、【辅助功能】、【切换显示】、【系统维护】八个炉体控制主操作选择按钮即可显示与之对应的八个主操作界面；（3）点击画面上方的【晶体提升】、【坩埚提升】、【晶体旋转】、【坩埚旋转】四个按钮可以进入相应界面操作籽晶/坩埚的运动方向和速度；
（4）顶部的【信息提示栏】内可显示当前工艺状态和报警提示信息以及操作提示信息。信息提示栏在手动工艺状态时底色为黄色，自动工艺状态时底色为绿色，报警提示时底色为红色。报警时点击信息提示栏声光报警器的蜂鸣器将自动关闭；
（5）点击【中英文切换】按钮可使操作界面在中文和英文界面之间切换；
（6）画面中间是【工艺参数切换显示区】和【选择参数显示区】，前者随工艺状态的更改自动切换显示相应工艺状态的工艺参数，后者显示在【切换显示】主界面内选择需要观察的相关参数；
（7）画面下方分别是【等径控制】、【热场控制】、【液面温控】、【生长控制】、【坩埚跟踪】、【压力控制】六个闭环控制按钮以及【升温控制】按钮。
2.4 抽真空
（1）确认主真空泵和副真空泵一切正常后，按“主真空泵开”按钮启动机械泵；
（2）对装有较多粉料的炉子，将节流阀手动调节至零；
（3）在主界面选择【工艺选择】按钮，系统显示自动工艺选择画面；
（4）在自动工艺界面选择【开始自动拉晶】按钮，系统将显示下面的界面；
（5）输入操作员工号及单晶编号后按确定按钮，系统显示检查1画面；
（6）根据界面提示检查无误按确定按钮，系统显示检查2画面；
（7）根据界面提示检查无误按确定按钮，系统跳转至抽真空工序界面并运行抽空工序；
（8）系统进入抽真空工序，程序将依次打开主真空球阀、智能蝶阀，整个抽空工序将依据SOP工艺参数自动执行；
（9）过程中根据工艺设定自动关闭或打开主真空球阀、氩气阀连续冲洗炉子若干分钟，然后将炉内压力抽至极限，这样可有效排除炉内空气、水气，获得较洁净的晶体生长环境。
2.5 检漏
(1) 当信息栏提示抽真空完成蜂鸣器报警时，在抽真空工序界面按【工艺选择】按钮进入工序选择界面；
注意：可以让控制系统在完成抽真空后自动跳转到检漏，而不用人为切换。设置方法如下：按【系统维护】按钮再按【工艺设置】按钮进入工艺设置界面，在“自动进入检漏工艺”前打√；如果没有打√，则在抽真空完成之后系统会报警提示抽真空完成，这时就需要手动在“自动工艺（返回）”界面下手动切入“检漏”步骤。其他的自动步骤都是如此。
（2）选择【检漏】按钮确定后系统跳转至检漏工序界面并运行检漏工序；
（3）程序自动关闭主真空球阀并延时30秒后开始检测泄漏速率，两分钟后将泄漏率显示在工艺参数切换显示区内。
注意：若泄漏过大（大于50mTorr/hr），可手动充几次氩气后再检漏；因存在漏点造成漏率超标的，查补漏点后应重新执行抽真空/检漏工序。
． 全自动软件界面操作手册 REV. HXSC_A1.HA03 （TDR-95A/100A/100B-ZJS适用） 2010年06月 杭州慧翔电液技术开发有限公司HangZhou HuiXiang Electro-Hydraulic Technology Development Co.Ltd
目录 介绍.............................. ........................... ...................... ........ ............................. .. (3) 炉体控制.............................. .......................................... ........ ............................. .. (4) 晶体、坩埚提升运动控制界面..................................... ........ ............................. .. (5) 晶体、坩埚旋转运动控制界面..................................... ........ ............................. .. (5) 坩埚自动定位界面............. .......................................... ........ ............................. .. (6) 加热功率控制界面............. .......................................... ........ ............................. .. (6) 磁场电流设置界面............. .......................................... ........ ............................. .. (7) 等径闭环界面..................... .......................................... ........ ............................. .. (7) 热场温度控制界面............. .......................................... ........ ............................. .. (7) 温度闭环参数设置界面..... .......................................... ........ ............................. .. (8) 热场温升控制界面............. .......................................... ........ ............................. .. (8) 液面温度控制界面............. .......................................... ........ ............................. .. (8) 生长控制界面..................... .......................................... ........ ............................. .. (9) 坩埚跟踪控制界面............. .......................................... ........ ............................. .. (9) 压力控制界面..................... .......................................... ........ ............................. .. (10) 自动工艺选择..................... .......................................... ........ ............................. .. (10) 氩气、真空控制............. .......................................... ....... ..... ............................. .. (11) 曲线数据.............................. .......................................... ........ ............................. .. (12) 曲线数据选择............. .......................................... . (13) 工艺参数.............................. .......................................... ........ ............................. .. (14) 下载SOP说明............. .......................................... ........ ............................. (18) 辅助功能.............................. .......................................... ........ ............................. .. (19) 硅晶体重量长度计算........ . .......................................... ........ ............................. .. (19) 大气压力设定.................... . .......................................... ........ ............................. .. (20) 液面温度校正.................... . .......................................... ........ ............................. .. (20) 热场温度校正.................... . .......................................... ........ ............................. .. (21) 晶体、坩埚行程设置........ . .......................................... ........ ............................. .. (21) 晶体、坩埚位置设置........ . .......................................... ........ ............................. .. (22) 磁场零位校正.................... . .......................................... ........ ............................. .. (23) 日期时间校正.................... . .......................................... ........ ............................. .. (23) 系统参数.............................. .......................................... ........ ............................. .. (24) 注册.............................. . .......................................... ........ ............... ................... .. (24)
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
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，
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。
小编为您解读半导体生产过程中的主要设备概况。 1、单晶炉 设备名称：单晶炉。
设备功能：熔融半导体材料，拉单晶，为后续半导体器件制造，提供单晶体的半导体晶坯。 主要企业（品牌）： 国际：德国 PVA TePla AG 公司、日本 Ferrotec 公司、美国 QUANTUM DESIGN公司、德国 Gero 公司、美国KAYEX公司。 国内：北京京运通、七星华创、北京京仪世纪、河北晶龙阳光、西安理工晶科、常州华盛天龙、上海汉虹、 西安华德、中国电子科技集团第四十八所、上海申和热磁、上虞晶盛、晋江耐特克、宁夏晶阳、常州江南、 合肥科晶材料技术有限公司、沈阳科仪公司。 2、气相外延炉 设备名称：气相外延炉。 设备功能：为气相外延生长提供特定的工艺环境，实现在单晶上，生长与单晶晶相具有对应关系的薄层晶 体，为单晶沉底实现功能化做基础准备。气相外延即化学气相沉积的一种特殊工艺，其生长薄层的晶体结 构是单晶衬底的延续，而且与衬底的晶向保持对应的关系。 主要企业（品牌）： ProtoFlex公司、国际：美国 CVD Equipment 公司、美国GT公司、法国Soitec公司、法国AS公司、美 国 美国科特·莱思科（Kurt J.Lesker）公司、美国Applied Materials公司。 国内：中国电子科技集团第四十八所、青岛赛瑞达、合肥科晶材料技术有限公司、北京金盛微纳、济南 力冠电子科技有限公司。
3、分子束外延系统（MBE，Molecular Beam Epitaxy System） 设备名称：分子束外延系统。 设备功能：分子束外延系统，提供在沉底表面按特定生长薄膜的工艺设备；分子束外延工艺，是一种制备 单晶薄膜的技术，它是在适当的衬底与合适的条件下，沿衬底材料晶轴方向逐层生长薄膜。主要企业（品 牌）： 国际：法国 Riber 公司、美国Veeco 公司、芬兰DCA Instruments公司、美国SVTAssociates公司、美国NBM公司、德国 Omicron 公司、德国 MBE-Komponenten公司、英国 Oxford Applied Research（OAR）公司。 国内：沈阳中科仪器、北京汇德信科技有限公司、绍兴匡泰仪器设备有限公司、沈阳科友真空技术有限 公司。 4、氧化炉（ VDF）
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。
指导书版次 日期 页 6 页 → → 取导流筒 取热屏支撑环 取上保温罩 取三瓣埚 → → → 取坩埚底盘 取中保温罩 取石墨中轴 取加热器
指导书版次 日期 页 6 页 → → 取下保温罩和底盘 4.1.3.5 用吸尘设备清洁石墨器件： 打磨夹缝 打磨外表面 4.1.3. 5.3检查石墨器件上是否有硅蒸气沉积引起的凸出物 打磨机去除，并用吸尘设备清除干净。 4.1.3.6 检查石墨器件有无缺损、裂缝及使用的炉数， 如有缺损、裂缝或使用炉数已达到规定的数量，需根据 实际情况及时调换新的已锻烧过的石墨器件。（见右图） 4.1.3.7 清除真空管道内的氧化物：用毛刷和吸尘器清扫抽气管道内的挥发物，吸尘器管 型密封圈是否损坏，如有损坏必 须更换。注意在安装球阀与真空管道时，要保证螺丝受力均匀，防止螺丝不紧引起漏气。 4.1.3.8.1、用专用工具除尘筒螺栓，取出罐盖和过滤网。打开除尘筒前确认真空泵球 阀和真空泵电源在关闭状态，否则在清理过程中会向炉内倒吸气，造成炉内污染； 4.1.3.8.2、用毛刷和吸尘器仔细清扫过滤网及除尘筒内的氧化物；
指导书版次 日期 页 6 页 将热场底盘放在主室底座上，底盘安装须平稳。 （见下图） 4.2.2.3底盘上的电极孔、中心孔要与主室底座的孔对应、 （见右图） 装电极柱：装电极柱时不宜太紧，否则容易涨裂引起电极打火。
指导书版次 日期 页 6 页 → → → → → 4.2. 5.2 必须注意的是，每次清炉时电极螺丝先松掉后再拧紧。以防硅蒸汽进入电极螺丝和 加热器脚之间的缝隙使之粘住无法拆卸。 4.2.7 安装石墨埚托、三瓣埚： 4.2.7.1埚托安装须平稳，下降坩埚轴至最低位置时距离加热器脚应不少于2cm。
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， 严禁强行升温； 4）如遇上述故障，应及时报修，由专职维修人员进行维修，严禁拉晶操作人员擅自修理； 6、单晶炉的维修维护安全事项 1）单晶炉在维修过程中，必须在显眼位置处悬挂维修警示牌；
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。
(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
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。
年产25台8英寸区熔硅单晶炉建设项目可行性研究报告 浙江晶盛机电股份有限公司 2012年6月5日
目录 第一部分项目概况 (3) 一．项目背景 (3) 二．国内外现状、水平和发展趋势 (3) 三．项目简介 (4) 四．项目开发的内容及意义 (4) 第二部分项目实施必要性 (6) 一．项目实施的意义 (6) 二．产品需求分析 (7) 三. 销售渠道分析 (8) 第三部分项目建设的可行性 (8) 一．强大的技术研发团队 (8) 二．已有的销售渠道优势 (9) 第四部分项目投资方案 (9) 一．土地建设 (9) 二．设备投入 (10) 三．人员投入 (10) 四．实施进度 (10) 五．主要投资估算 (11) 六．项目资金来源 (11) 第五部分项目效益分析 (11) 一．经济效应评价 (11) 二．社会效益评价 (12) 第六部分项目风险分析 (12) 一．市场风险 (12) 二. 技术风险 (13) 第七部分报告总结 (13)
第一部分项目概况 一．项目背景 在全球信息化和经济全球化的进程中，信息产业相继成为了每个发达国家的第一大产业。而半导体工业（尤其是集成电路工业）则是信息产业的基础和核心，是国民经济现代化与信息化建设的先导与支柱产业，是改造和提升传统产业及众多高新技术产业的核心技术。半导体材料（Si、GaAs、InP、GeSi、SiC等）是半导体工业的最重要的主体功能材料，其中硅材料则是第一大功能电子材料。无论是在通信业、计算机业、网络业、家电业，还是在太阳能光伏电池材料产业中都得到广泛的应用。 二．国内外现状、水平和发展趋势 传统单晶硅生产采用的是提拉法（CZ），这种方法生产的单晶硅占到80%以上。但是由于这种生长方法熔区在坩埚内，难以避免会有坩埚污染，无法达到较高纯度等要求，不能满足对单晶硅有更高纯度要求的工业应用领域的需求。而采用区熔法（FZ）生产的单晶硅，由于没有坩埚污染，生长的单晶硅在纯度、各向完整性、微缺陷等各个方面性能良好，能够满足较高使用要求，特别是以IGBT 功率元器件为代表的新型电力电子器件产业要求。 由于区熔单晶硅生长技术门槛高，全球的区熔单晶硅生产商数量少，全球前5家公司垄断了全部产量的95.5%以上。目前处于领先地位的是日本信越公司（Shinetu）和德国Siltronic公司（德国Wacker公司控股），2008年Siltronic 公司已开始少量销售8英寸区熔单晶硅片。目前6英寸级商业化的设备供应商只有PVA-Tepla公司进入国内，处于垄断地位。因此，研发制造国产化的6-8英寸区熔单晶硅生长设备是打破国外技术垄断、缩小我国区熔单晶硅材料制造技术与国际先进水平差距的必由之路。