拉晶教程PPT课件
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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。
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。
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。
拉晶的基础知识1. 什么是拉晶?拉晶是一种通过机械力或化学方法将晶体材料拉长、加工成具有特定形状和尺寸的工艺过程。
拉晶技术广泛应用于半导体、光电子、光纤通信等领域,是现代工业中重要的材料加工方法之一。
2. 拉晶的原理和过程2.1 拉晶的原理拉晶的原理是利用材料的塑性变形性质,在外力的作用下,晶体材料的原子间距发生改变,晶体内部的缺陷和位错得到修复,从而使晶体的形状和尺寸发生变化。
2.2 拉晶的过程拉晶的过程主要包括以下几个步骤:1.材料选择:选择适合拉晶的材料,通常是单晶或多晶材料。
2.材料准备:将原始材料进行切割、打磨和清洗等处理,以便得到适合拉晶的样品。
3.加热处理:将材料加热到适当的温度,使其具有足够的塑性,便于拉伸。
4.拉伸过程:通过机械力或化学方法施加拉伸力,使材料逐渐拉长,直至达到所需形状和尺寸。
5.冷却处理:将拉伸后的材料进行冷却处理,使其保持所需的形状和尺寸。
6.后续处理:根据具体需求,对拉晶材料进行切割、打磨、抛光等后续处理,以得到最终的产品。
3. 拉晶的应用领域拉晶技术在各个领域都有广泛的应用,以下是几个典型的应用领域:3.1 半导体行业在半导体行业中,拉晶技术被用于制备硅晶圆和其他半导体材料。
通过拉晶技术,可以将单晶硅棒拉伸成硅片,用于制造集成电路和太阳能电池等器件。
3.2 光电子领域光电子领域中的光纤、光波导等器件都需要使用拉晶技术。
通过拉晶技术,可以制备出高纯度的光纤和光波导材料,用于信号传输和光学器件的制造。
3.3 材料科学研究在材料科学研究中,拉晶技术被广泛应用于研究各种材料的力学性能和晶体结构。
通过拉晶实验,可以研究材料在不同应变条件下的行为,进一步优化材料的性能。
3.4 其他领域除了上述领域,拉晶技术还可以应用于纺织、金属加工、建筑材料等领域。
例如,在纺织行业中,通过拉晶技术可以制备出高强度、高弹性的纤维材料,用于制作高性能纺织品。
4. 拉晶的发展趋势随着科学技术的不断进步,拉晶技术也在不断发展。