拉晶工艺及操作规程

拉晶工艺流程
引晶放肩转肩等径收尾
（１）引晶前找准引晶温度。

引晶过程中温度偏高偏低需调节时可通过温校速率,尽量避免在SP上进行操作,以免影响加热功率的过大变化。

细晶长度要求在120-150mm之间。

细晶直径3-4mm引晶时间控制在1小时左右较适宜。

（２）放肩是一降温过程。

引晶完毕后拉速降至0.4.操作工需根据引晶时炉内温度和放肩生长情况酌情降温.降温时也需在温校速率上来执行,一般控制在-1度至-5度。

也可酌情增加,若放肩过程中＂肩＂变方．立刻温校速率清零．如仍继续变方可提升拉速．拉速不易超过０.８。

（３）转肩：当通过测镜仪测得＂肩＂直径达到１４９提校速０．８至１。

直径１５０至１５１提开校速１至１．５。

直径为１５１至１５３提升校速到１．５至３观察光圈．光圈开始收缩，即可降低拉速（缓慢）直至降到等晶启始拉速１．１。

对取光孔压光圈３分之１处，计长清零，投入各项自控。

转肩完毕。

（仅适用于平肩转肩）
（４）等径生长过程中，操作人员需时刻注意炉内情况，定期和不定期的测量晶体直径．做好详细的晶体生长记录．
等径过程中发现晶体有扭曲、变形情况时，若确定晶棒结构完整，晶线存在，可通过降低校速，提升温度来进行补救，
（５）收尾时由于坩埚内料少，易结晶所以开始收尾时就需提高温校速率．发现有结晶现象可降低埚转，同时提升温校速率。

初学者在收尾时要仔细观察光圈的变化情况。

适宜保持有１至２mm的可见光圈下进行收尾，尾长控制在１５０mm内。

直拉单晶操作规程拉晶工艺流程包括拆炉清炉清理石墨件装炉抽空熔硅料引晶放肩转肩投自动等径收尾停炉1.拆炉:准备好不锈钢推车，（车面保持干净）专用擦试布，无水乙醇及相应的工具。

先拧开副室门螺丝,打开副室氩气阀门充气,待真空表压力到零位置时,炉内外气压平衡,开启副室门,把晶棒升至副室内, 升起副室炉筒,转副室炉筒时必须把托盘移至副室以下,防止晶棒脱落.然后旋转副室移至取晶框上,稳定晶棒后,快降晶体至取晶框内.待晶棒与接晶框落稳后，然后带手套抓住细颈稍带点力向下攥,用钳子把细颈剪断,再慢慢松细颈，直至钢丝绳搞正完全消失（防止钢丝绳转圈导致钢丝绳开叉），查看一下钢丝绳是否完好，如开叉或断股要剪掉一段，必要时需更换新钢丝绳。

检查重锤表面是否有氧化层，如有，必须用细砂纸打磨干净，然后带好专用手套取出导流筒,保温盖,三瓣埚,石墨托盘,托杆,送至清石墨件房,待自然冷却后进行清理,特别注意托杆上有无硅点情况,(防止没有清理干净,与托杆护套摩擦在拉晶过程中液面抖动.)2.清炉与清石墨件:清理炉子的副室炉筒,小副室,炉盖,炉筒,用长纤维纸,酒精把以上部位全部擦拭干净,做到长纤维纸擦拭过后无污迹。

每炉必清排气口,以免造成排气口堵塞,挥发物过多;用吸尘器吸干净保温罩与加热器上下的挥发物,吸净碳毡上的毡毛。

需保证在晶体的生长过程中尽量避免不起毛，无挥发物等杂质进入料中。

清理石墨件的时候必须注意观察石墨埚的厚度，能不能达到要求，是否有裂纹等。

把石墨件上的挥发物与一些杂质清理干净。

若石墨件上溅有硅料，应用什锦挫或细沙布打磨除去，必要时用砂轮机打磨。

注意：清理石墨件的时候必须注意轻拿轻放，防止造成内裂！3.装炉：安装石墨件时各部位应相互吻合牢固，发现异常及时进行修正，打开埚转，观察石墨埚转动是否平稳，四周与加热器的间距是否匀称，检查取光孔是否对准，检查与钢丝绳软轴是否有异常。

装炉应按其程序规范操作：原料准备检查石英坩埚打开原料袋去掉外层塑料袋，然后准备装炉。

直拉单晶操作规程拉晶工艺流程包括拆炉清炉清理石墨件装炉抽空熔硅料引晶放肩转肩投自动等径收尾停炉1.拆炉:准备好不锈钢推车，（车面保持干净）专用擦试布，无水乙醇及相应的工具。

先拧开副室门螺丝,打开副室氩气阀门充气,待真空表压力到零位置时,炉内外气压平衡,开启副室门,把晶棒升至副室内, 升起副室炉筒,转副室炉筒时必须把托盘移至副室以下,防止晶棒脱落.然后旋转副室移至取晶框上,稳定晶棒后,快降晶体至取晶框内.待晶棒与接晶框落稳后，然后带手套抓住细颈稍带点力向下攥,用钳子把细颈剪断,再慢慢松细颈，直至钢丝绳搞正完全消失（防止钢丝绳转圈导致钢丝绳开叉），查看一下钢丝绳是否完好，如开叉或断股要剪掉一段，必要时需更换新钢丝绳。

检查重锤表面是否有氧化层，如有，必须用细砂纸打磨干净，然后带好专用手套取出导流筒,保温盖,三瓣埚,石墨托盘,托杆,送至清石墨件房,待自然冷却后进行清理,特别注意托杆上有无硅点情况,(防止没有清理干净,与托杆护套摩擦在拉晶过程中液面抖动.)2.清炉与清石墨件:清理炉子的副室炉筒,小副室,炉盖,炉筒,用长纤维纸,酒精把以上部位全部擦拭干净,做到长纤维纸擦拭过后无污迹。

每炉必清排气口,以免造成排气口堵塞,挥发物过多;用吸尘器吸干净保温罩与加热器上下的挥发物,吸净碳毡上的毡毛。

需保证在晶体的生长过程中尽量避免不起毛，无挥发物等杂质进入料中。

清理石墨件的时候必须注意观察石墨埚的厚度，能不能达到要求，是否有裂纹等。

把石墨件上的挥发物与一些杂质清理干净。

若石墨件上溅有硅料，应用什锦挫或细沙布打磨除去，必要时用砂轮机打磨。

注意：清理石墨件的时候必须注意轻拿轻放，防止造成内裂！3.装炉：安装石墨件时各部位应相互吻合牢固，发现异常及时进行修正，打开埚转，观察石墨埚转动是否平稳，四周与加热器的间距是否匀称，检查取光孔是否对准，检查与钢丝绳软轴是否有异常。

装炉应按其程序规范操作：原料准备检查石英坩埚打开原料袋去掉外层塑料袋，然后准备装炉。

直拉单晶操作规程拉晶工艺流程包括拆炉清炉清理石墨件装炉抽空冲氩气熔硅料引晶放肩转肩投自动等径收尾停炉1.拆炉:先拧开副室门螺丝,打开副室氩气阀门充气,待真空表压力到零位置时,炉内外气压平衡,开启副门,把晶棒升至副室内, 升起炉筒,转炉筒时必须把托盘移至副室以下,防止晶棒脱落.然后旋转副室移至取晶框上,稳定晶棒后,快降晶体至取晶框内.然后带手套抓住细径,用钳子把细径剪断,(防止钢丝绳转圈后松开.)然后取出导流筒,保温盖,三瓣埚,石墨托盘,托杆,送至清石墨件房,待自然冷却后进行清理,特别注意托杆上有无硅点情况,(防止没有清理干净,与托杆护套摩擦在拉晶过程中液面抖动.)2.清炉与清石墨件:清理炉子的副室炉筒,小副室,炉盖,炉筒,用长纤维纸,酒精把以上部位全部探擦拭干净,做到长纤维纸擦拭过后无污迹,清排气口,以免造成排气口堵塞,挥发物过多;用吸尘器吸干净保温罩与加热器上下的挥发物,吸净碳毡上的毡毛。

需保证在晶体的生长过程中尽量避免不起毛，无挥发物等杂质进入料中。

清理石墨件的时候必须注意观察石墨埚的厚度，能不能达到要求，是否有裂纹等。

把石墨件上的挥发物与一些杂质清理干净。

注意：清理石墨件的时候必须注意轻拿轻放，防止造成内裂！3.装炉：炉前人员必须检查核对所装炉的原料与母合金，是否准确无误。

检查石英埚，保证无大量气泡群，无损伤，内表面无黑点。

把石墨件按次序装入炉内，穿好防尘服，戴好防尘帽，戴上棉手套与一次性手套，把坩埚装入石墨埚内，给上埚转，观察坩埚是否水平，保证水平的情况下才能装炉。

装料时必须轻拿轻放，先在底部平铺一些小硅料，然后把一些大块的料轻放在中间，在把一些小料放在大块料的中间，填大料缝隙。

避免小料与坩埚接触面积过大，这样容易造成料粘埚边上导致石英埚变形。

把硅料装好后，在把导流筒用长纤维纸与酒精擦拭一边。

给上埚转后把埚降至化料埚位。

然后装入导流筒，避免与硅料的接触。

检查无误后，擦净主炉室，副炉室，小副室的密封圈面，然后合上炉盖与副室，稳定籽晶后关上副室门。

拉晶工基本操作步骤一)拉晶的基本操作分为13个步骤,如下:1系统启动2清炉3装料4抽空检漏5化料6全熔稳定7引晶缩颈8放肩9转肩10等径11收尾12停炉及热后真空检漏13拆炉二)具体明操作⑴系统启动在系统启动时先通知机修工送电,待通电后打开控制柜电源并通知机修工检查单晶炉冷却水循环系统及氩气是否可以正常使用.打开控制柜电源后检查晶体转动升降和坩埚转动升降是否正常使用以及晶体上升及下降限位,坩埚上升及下降限位是否也调好.检查石墨件和籽晶钢丝绳重锤,钼拉头是否齐全⑵清炉①将炉内石墨件完好的取出②用砂纸和酒精纸将炉底打磨擦试干净③将真空泵抽空管道清理干净④将石墨件用砂纸打磨用究竟纸擦试干净⑤按照取出的顺序反向依次安装注:炉底铜电极和石墨电极及加热器在安装时一定要清理干净避免打火.三)装料①将备好的料检查好后用装料车拖至需安装料的炉前②将托杆螺丝紧好③将炉底用吸尘器吸干净④通知师傅检查石英坩埚及石墨件⑤装料时将母合金先放置在石英坩埚底部⑥将大块料轻轻地放在底部排放整齐，尽量不要有太大的间隙，中块料及小块料用来填补间隙⑦在装到石英坩埚顶部时放下去的料与石英坩埚接触面尽量减少⑧在导流筒放下去后，在导流筒中部将剩余的料装好，注意料在装时不要与导流筒接触⑨全部装好后封炉注：装料时请轻拿轻放，装好后炉筒上口、炉盖上口和副室仓门的橡胶密封皮圈一定要装好，并用酒精纸顺一个方向擦拭干净。

装料时，OCI的多晶必须全部装下，装剩下的料尽可能只剩下一种，装料前检查是否需要换油及是否有配件需要修理四）抽空检漏①封炉后将主室真空泵打开运行2~5分钟，打开主室泵球阀，先开1∕3处待真空泵抽至压力为-0.01再完全打开球阀②将真空抽至7pa以下到极限后关闭主室泵球阀进行检漏，要求3分钟泄露不超过1pa注：在抽空过程中，反复2~3次充氩气再关闭氩气抽空。

如抽不下或泄露过大及时通知机修工修理五）加热化料①抽空检漏完成后将主室泵球阀打开充副室氩气，将压力维持在1.3×310pa②打开加热器电源，切换到温度控制界面将功率加至30kw，半小时后加至50kw，半小时后加至70kw,半小时后加至90kw（加热后将电流过低报警器和加热器异常报警器打开③在高温后，料化至差不多时将功率降至75kw，如有渣则掉渣，无渣就全部化掉注：加热时如有异常报警，及时找机修工修理。

用氢气的拉晶工艺
氢气的拉晶工艺主要是指利用氢气作为还原剂，将金属氧化物还原为金属的过程。

具体的工艺步骤如下：
1. 准备工作：首先需要准备好所需的金属氧化物和氢气源。

金属氧化物可以是金属氧化物粉末或者金属氧化物薄膜，氢气可以是氢气气瓶或者氢气发生器。

2. 加热处理：将金属氧化物样品置于适当的加热装置中，使其加热到适当的温度。

加热的温度一般根据所用金属氧化物的性质和要求来确定。

3. 通入氢气：待金属氧化物加热到适当温度后，通过气路将氢气通入加热装置中。

氢气可以直接通入加热装置，也可以通过适当的气体分配系统分别通入不同位置。

4. 拉晶过程：在氢气的作用下，金属氧化物发生还原反应，被还原成金属。

还原反应一般分为两个步骤：首先，氢气与金属氧化物发生化学反应生成水蒸汽，如：
MO + H2 →M + H2O
其中，MO代表金属氧化物，M代表金属；
其次，水蒸汽进一步与金属氧化物发生反应，生成金属和氧气，如：
M + H2O →MO + H2
这个过程同时Beg 产生大量的热量，可以帮助提高反应速率。

5. 冷却处理：待拉晶过程完成后，通过适当的冷却装置对样品进行冷却处理，使其温度逐渐降低。

6. 收集产品：最后，将还原后的金属收集起来，可以通过物理手段如离心、过滤等将金属与未反应的金属氧化物分离，得到纯净的金属产物。

需要注意的是，氢气的拉晶工艺需要在适当的条件下进行，如温度、压力等需要控制好，以确保反应的顺利进行。

此外，使用氢气的拉晶工艺要谨慎操作，避免氢气泄漏和引发安全事故。

1.原料准备。

首先需要准备高纯度的硅原料，这通常通过电解还
原法、气相法或溶胶凝胶法等方法制备。

在准备硅片的过程中，会对其进行清洗和抛光，以去除表面的杂质和缺陷。

2.晶体生长。

在单晶炉中，晶体生长是核心环节。

这个过程包括
将硅片加热到约1400°C的高温下使其融化形成熔体，然后加入晶种，使晶体从晶种上长出。

生长过程中需要控制熔体的温度、降温速度、生长速度和方向等参数。

3.晶棒修剪。

晶体生长结束后，需要对晶体进行修剪，即将晶体根
据要求切割成晶棒。

这一步通常使用金刚石线锯进行。

4.炉子保养。

长时间使用后，单晶炉需要进行定期的保养，包括炉
外清洗、炉体内部清洁、检查零部件的磨损情况和机械部件的运转情况等。

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5.晶体修整和测试。

晶体修整是在晶体的外部去除不平整、不光滑
和不符合规格要求的部分，可以采用化学机械抛光(CMP)和机械抛光等方法。

晶体完成后，还需要对晶体的性能进行测试，包括抗力、电子流、电和光学性能、应变、发光度等。

拉晶工艺及操作规程一、拉晶工艺概述拉晶工艺是一种通过机械力和热力将晶体材料进行拉伸，使其形成具有特定形状和尺寸的晶体产品。

拉晶工艺广泛应用于半导体行业，用于制备各种电子元器件的晶体材料，如硅晶片、蓝宝石晶片等。

本文将介绍一般的拉晶工艺及操作规程。

二、拉晶工艺步骤1.材料准备：准备好待拉伸的晶体材料，并保证其表面平整、无杂质。

2.模具设计与制备：根据产品的形状和尺寸要求，设计并制备合适的模具。

3.熔炉预热：将晶体材料放入预热炉中，将温度逐渐升高到合适的拉晶温度。

4.拉晶操作：将预热好的晶体材料放入模具中，通过拉伸装置施加机械力，同时利用加热装置对晶体材料进行加热，使其变得可塑性，然后通过拉伸装置进行拉伸，直至达到要求的形状和尺寸。

5.冷却固化：将拉制好的晶体产品放入冷却装置中进行冷却，使其固化和稳定形状。

6.产品处理：对拉晶产品进行去毛刺、抛光和清洗等处理，使其表面光滑、无毛刺。

三、拉晶操作规程1.安全措施：在操作前，要确保操作人员熟悉和掌握操作规程，佩戴好必要的个人防护用品，如防护眼镜、手套等。

确保操作场所通风良好，避免发生意外。

2.设备检查：操作前要对拉晶设备进行检查，确保设备正常运行，并进行必要的维护和保养。

3.温度控制：在拉晶过程中，要根据晶体材料的特性和产品要求，严格控制加热和冷却装置的温度，以避免过热或过冷导致晶体材料的损坏。

4.机械力控制：拉晶过程中，要根据产品的形状和尺寸要求，合理设置拉伸装置的机械力，避免过高或过低的拉力导致晶体材料的破损或形状失控。

5.模具使用：使用合适的模具，并确保模具表面光滑和清洁，以避免模具对晶体材料造成划伤或损坏。

6.操作记录：进行拉晶操作时，要及时记录操作参数和过程，以备后续分析和参考。

四、安全注意事项1.拉晶过程中产生高温，请避免操作人员直接接触加热和冷却装置，以免烫伤。

2.拉晶设备涉及高压和高温，需要由专业人员操作和维护，禁止未经培训和授权的人员接近和操作设备。

拉晶工艺指导书一、有关说明（一）、晶体直径坩埚转动（连续可调）液压缸行程加热功率- 加热电压- 加热电流熔化温度主炉室真空泵抽速- 滑阀泵(主泵)- 旋片泵(副泵)冷态空炉子的极限真空度冷态炉子的泄漏率（压升法）允许工作正压不带泵和走道的空间要求总设备高度外围设施- 冷却水消耗量- 冷却水压力绝对压力最小最小最大最大最大最大大约大约最大1 - 30 rpm140 kW0 – 60 Volt2,300 Amp1,600 °C70 l/s15 l/s≤3 Pa0.3 Pa/min20 m /min21.5 kg/cm2.0 kg/c冷却水回水压力- 绝对压力- 冷却水进水温度最大最小最大1.5kg/cm20 °C25 °C23冷却水质量 - pH 值- 电阻> 10 -107 - 9Ohm cm- 硬度< 8 ° d 1 - Fe 离子- Cl 离子 < 0.1 ppm < 10 ppm备注：冷却水必须过滤，以便过滤脏物和有机悬浮颗粒，否则可能堵塞回路和产生局部沉淀。

详细 信息请参阅PW 800 943 NE 或 ND 。

氩气消耗最大100 Sl/min - 氩气压力，绝对值 - 氩气纯度 最大2.0 kg/cm ＞99.999％ 2电源- 频率 - 容量 - 保险 380 V + 10%,50 Hz 大约 190 kVA 3 x 500 Amp.备注：建议用户在厂房的电网配置中为每台设备提供单独的配电柜（盘），配电 柜内至少有两个空气开关（断路器），一个用于加热电源与电网的隔离，一个用 于控制柜与电网的隔离。

（二）、产品质量要求根据客户要求进行生产。

如：1、电阻率控制范围：0.5~6Ω·cm 。

2、无位错缺陷即小于等于 100/cm2。

3、氧、碳含量要求：O 含量≤1.0×1018cm-3、C 含量≤5.0×1016cm-3（三）、产品在生产周转中的标号：1、产品牌号标示参照国家有关标准：CZ —Si —P(B)—<100>为直拉法制造的 P 型单晶硅，掺杂剂为硼，晶向为 100（四）、工具46.+ -（五）化学试剂说明1、无水乙醇规格用量：用分析纯，广泛用于生产中的各个环节，用量相对较大，可以购置大瓶装。

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1. 单晶籽晶制备，从高纯度材料中制备单晶籽晶，作为晶体的生长基底。