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单晶拉制岗位培训材料一、单晶基础知识1、单晶硅理论基础知识元素符号Si，旧称矽，原子序数14，相对原子质量28.09，有无定形和晶体两种同素异形体。
晶体硅为蓝灰色，无定形硅为黑色，密度2.55g／cm3，熔点1420℃，沸点2355℃，晶体硅属于原子晶体，硬而有光泽，有半导体性质。
硅的化学性质比较活泼，在高温下能与氧气等多种元素化合，不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液，用于造制合金如硅铁、硅钢等，单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。
硅在自然界分布极广，地壳中约含27.6％，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
1.1固态硅密度2.33g/cm3，液态硅的密度：2.55g/cm3。
1.2位错密度（DISLOCATION DENSITY）≤500个/cm2；氧含量（OXYGEN CONTENT）≤1.0E18cm3；碳含量（CARBON CONTENT）≤5.0E16cm3。
1.3太阳能级单晶硅电阻率范围(RESISTIVITY RANGE): 0.5~2Ω.cm 3~6Ω.cm 0.5~3Ω.cm。
1.4少子寿命（LIFE TIME）≥10μs1.5晶向（ORIENTATION） <100>±1°1.6掺杂方式:P型掺B,N型掺P1.7有则公司单晶硅棒规格为6寸、8寸。
二、单晶拉制工艺总述2.1直拉单晶制造法（Czochralski，CZ法）是把原料多硅晶块放入石英坩埚中，在单晶炉中加热融化，再将一根直径只有12mm的棒状晶种（称籽晶）浸入融液中。
在合适的温度下，融液中的硅原子会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成规则的结晶，成为单晶体。
把晶种慢慢旋转并向上提升，融液中的硅原子会在前面形成的单晶体上继续结晶，并延续其规则的原子排列结构。
若整个结晶环境稳定，就可以周而复始地形成结晶，最后形成一根圆柱形的原子排列整齐的硅单晶晶体，即硅单晶锭。
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 + 2CO2SiC + 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.太阳能级单晶硅经过切断、切方滚圆、切片、扩散、丝网印刷等工序就可制成电池片,然后进行封装、组件。
单晶提高培训讲义一、清拆炉要点1、电极保护套缝隙清洁度原因：防止碳毡纤维引起电极与炉底板联通引起短路打火。
可采取安装好下保温、电极等石墨器件后使用万用表测量电极与下炉底是否联通。
2、下保温罩排气孔对正原因：防止排气孔口氧化物堵塞、防止炉内正常拉晶压力无法维持。
3、电极螺丝松紧适度原因：防止热涨后螺丝断裂引起的打火、防止电极过松引起加热器与电极拉扯打火。
4、石墨托杆螺丝上紧原因：防止坩埚传送系统无法带动坩埚。
5、中保温测温孔对正原因：防止温控系统无法自动测量温度信号，从而不能自动控制。
6、副炉室的清扫原因：副炉室长时间不清理，易在拉晶时被氩气吹落氧化物粉尘，引起单晶杂质断棱。
7、钢丝绳的清洁原因：长时间不清理，易在拉晶时被氩气吹落氧化物粉尘，引起单晶杂质断棱。
8、翻板阀的清洁原因：防止杂质掉落，以及隔离时出现无法隔离的事故。
9、五大对中：在整个安装过程中，要求整个热系统对中良好，同心度高，需要严格对中：①坩埚轴与加热器的对中。
将托杆稳定的装在下轴上，将下轴转动，目测是否偏摆。
然后将钢板尺平放在坩埚轴上，观察两者之间的间隙，间隙是否保持不变，加热器圆心是否对中。
接着装托盘，托盘的中心也要跟加热器对中。
②加热器与石墨坩埚的对中：转动托碗，调整埚位，让石墨坩埚与加热器口水平（此时的埚位成为零埚位），再稍许移动加热器电极，与托碗对中，这时石墨坩埚和加热器口之间的间隙四周都一致。
③保温罩和加热器对中：调整保温罩位置，做到保温罩内壁与加热器外壁之间四周间隙一致。
注意可径向移动，不得转动，否则测温孔就对不准了。
④保温盖和加热器对中：升起托杆，让三瓣锅其与保温盖水平，调整保温盖的位置，使得四周间隙一致。
⑤保温盖与石墨坩埚的对中：保温盖入槽，观察保温盖与炉壁之间的距离是否一致。
清拆炉是拉晶中最重要的一部分，在清拆炉中必须保证炉内清洁干净，热场安装到位，如清拆炉出现问题则拉晶必定会出现问题。
二、装料注意要点环境清洁度：1、每天三次按照规定打扫清洁卫生；2、避免清拆炉在车间内进行，如必须在车间内进行时，需在清拆炉完成并打扫卫生1小时后方可进行装料；3、装料车、热场摆放车、工具车的清洁热场清洁度：1、石墨盖板的清洁；2、石墨导流筒内外壁的清洁；3、上保温罩内上部清洁人员清洁度：1、按照规定进行着装；2、按照规定穿戴防护用品；3、在装石英坩埚、剪硅料口袋、装导流筒后需更换手套中下部装料原则：装料时要轻拿轻放，小碎块的料铺放到埚底，应尽量铺满坩埚底部，大料放在中下部，周围用小料尽量填充间隙，可以装的紧凑些并且贴近埚壁，但应自然堆砌，不能硬挤。
拉晶工学徒工作内容
拉晶工学徒是指在拉晶工场进行实际操作和技能培训的学徒工作人员。
他们的工作内容主要包括：
1. 准备材料：学徒需要负责准备所需的原材料，包括碳源、溶剂、溶液等。
他们需要按照操作规程进行准确的比例和量的配料工作。
2. 操作设备：学徒需要熟悉并操作拉晶设备，包括高温熔炉、晶体生长装置、真空抽取装置等。
他们需要根据工艺流程和要求进行设备的开启、调试、运行和监控。
3. 控制工艺参数：学徒需要了解拉晶工艺，掌握关键工艺参数的调整和控制方法。
他们需要根据实际情况，对温度、压力和速度等工艺参数进行准确的调整和监控，以确保晶体的良好生长。
4. 晶体生长：学徒需要根据工艺要求，在设备中进行晶体的生长过程。
他们需要掌握良好的操作技巧，保证晶体的质量和生长速度。
5. 检测和分析：学徒需要对晶体进行检测和分析。
他们需要使用相关的实验仪器和设备，对晶体的物理、化学和结构特性进行测试和分析。
他们需要准确地记录和汇报测试结果。
6. 维护设备和清洁工作区：学徒需要负责设备的日常维护和保养工作，包括清洁、润滑、更换易损件等。
他们还需要保持工
作区的整洁和安全，确保工作环境的良好。
7. 学习和培训：作为学徒，学员还需要积极学习和掌握相关的理论知识和操作技能。
他们需要参加培训课程、学习教材，并向资深工人和技术人员请教和学习，提高自己的技能水平。
总之，拉晶工学徒需要参与拉晶工艺的操作和控制，进行晶体生长和检测工作，同时也需要进行设备的维护和清洁，力求提高自己的技能水平。
第一周：工艺流程培训
1. 掌握单晶生产的整体工艺流程
2. 学习单晶生产各个环节的关键技术和操作要点
3. 观摩实际生产流程，了解现场操作流程
第二周：设备操作培训
1. 熟悉单晶生产所需设备的基本操作和日常维护
2. 学习设备的故障排除和紧急处理方法
3. 理解设备的操作原理和相关技术指标
第三周：安全生产培训
1. 学习单晶生产过程中的安全操作规程和事故处理流程
2. 掌握化学品和有害气体的安全处理方法
3. 进行应急演练，提高员工的应急处理能力
第四周：品质管理培训
1. 理解单晶生产中的品质标准和检验方法
2. 学习品质管理的基本概念和方法
3. 完成品质管理相关知识的考核
第五周：团队协作培训
1. 进行团队合作的案例分析和讨论
2. 加强团队协作意识和沟通能力
3. 完成团队建设活动，提升团队凝聚力和执行力
第六周：技能提升培训
1. 学习单晶生产中的技术创新和改进方法
2. 掌握新型设备的操作技巧
3. 进行技能竞赛和评选，激发员工学习的热情和积极性
1. 学习生产管理和优化方法
2. 掌握生产计划编制和调整的技巧
3. 进行生产效率提升相关项目的实践训练
第八周：总结复习与考核
1. 进行全面的复习和总结
2. 进行月度考核，评选出优秀学员
3. 完成培训计划的总结报告和反馈收集
以上是单晶生产月度培训计划的内容，希望能够对公司内部的生产流程和员工的综合素质提升有所帮助。
通过系统的培训计划，员工将掌握全面的生产技能，提高生产效率和产品质量，为公司的发展壮大提供有力保障。
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。
直拉单晶工培训简明教程第一节设备认知一、晶体生长的要求1.必须保持多晶原料、生产设备、生产环境的高纯卫生；2.晶体生长是在高温下进行，为避免硅的氧化，必须在真空系统和保护气体（氩）下进行；3.拉晶过程中必须保持速度和温度的稳定；二、直拉单晶炉的组成根据晶体生长的要求，直拉单晶炉主要包括炉体、电气部分、热系统、水冷系统、真空系统、氩气供给装置六部分组成；1. 炉体包括提拉头、副炉室（上炉室）、主炉室、底座等部分；2. 电气部分包括速度部分、加热部分、真空系统控制、氩气控制、炉筒升降控制等组成；2.1速度部分包括上轴上下速度（SL）、上轴转速(SR)、下轴上下速度(CL)、下轴转速(CR)四个部分；2.2正常拉晶时各速度的要求：SL：方向、大小控制可由触摸屏或引晶小盒控制，两者可以相互转换，注意：在操作人员不在炉前时必须关闭引晶小盒的电源以避免事故的发生！正常拉晶时SL数值大概在1.2—0.6mm/min左右范围内变化；CL：方向、大小控制由触摸屏控制，正常拉晶时其大小随所SL的变化而按比例变化；CL/SL俗称埚跟比；埚跟比随所拉制晶体的大小而变化；在实际拉晶过程中要及时的验证埚跟比以确定其正确性、所拉晶体直径的准确性；SR：俗称晶转，方向及大小由触摸屏面板控制；正常拉晶时SR为10—13r/min;顺时针转动；CR:俗称埚转，方向及大小由触摸屏控制，正常拉晶时CR为8r/min；在引晶、化料时可调整其快慢以尽快将温度调整到合适值；要求：1.在两个工作日内必须熟练掌握四个速度的控制；2.会演算拉制6吋（155mm）、8吋晶体所要求的埚跟比各是多少？3.在3个工作日内必须掌握加热部分、真空系统控制、氩气控制、炉筒升降控制等的操作；3、热系统热系统由石墨加热器、保温系统、支持系统、托杆、托碗、导流筒等组成；第二节拉晶过程装料1．装料前的准备.(1)确认已完成设备点检项目.(2)检查取光孔是否对好.(3)准备好一次性手套、线手套、剪刀、口罩、高纯车等辅助用品.(4)从物料柜取出多晶原料与料单放在装料小车的一层,检查是否错误.(5)带上一次性手套(分析纯对手有伤害),用擦炉纸沾上酒精将高纯装料车擦干净.(6)将埚位升至上限位.2. 检查、装石英坩埚.(1)打开坩埚纸箱包装,带上一次性手套,将坩埚与塑料包装一起放在高纯车上.(2)打开塑料包装,更换一次性手套,将坩埚对着光源进行检查,看是否可以使用. 注意:有以下特征之一者,不能使用.①磕碰损伤(位于坩埚上沿的微小碰伤除外).②裂纹.③严重划痕.④直径≥3㎜的气泡和黑点,数量≥1个.(注气泡:夹在坩埚壁内的空洞.黑点:有色杂质点.)⑤直径＜3㎜的气泡和黑点,数量≥5个.⑥直径＜3㎜的气泡和黑点,合计数量≥5个.(3)检查确定能够使用后,将坩埚装入三瓣埚中,要装水平.(20″埚比较重,装时可以两人)(4)如若发现坩埚异常时及时与班长联系.3. 取料3.1多晶原料的取放必须轻拿轻放，严禁野蛮装卸造成包装袋的破损；3.2生产操作员工打开多晶包装袋时必须遵守以下规定：①在装料小车一层上剪开多晶的外包装（不带高纯手套）；但不允许接触到第二层包装袋②带高纯手套取出多晶原料的二次包装袋并在高纯装料小车上层剪开（进行此项操作时不允许其接触到多晶袋的一次外包装）；③装多晶料必须带二层手套：尼龙手套和塑料高纯手套；④穿上装料衣服,带好口罩、手套以后,剪开料袋进行装料.1、将坩埚升到上限位；检查石英坩埚质量的好坏；将石英坩埚放入石墨埚内；①坩埚底部选择小块的料(直径≤20㎜)铺放,应尽量铺满坩埚底部.②坩埚中下部选择较小块的料(直径≤40㎜)装入,多晶料可以装的紧凑并且贴近埚壁,但应该是自然堆砌,而不是硬挤.③坩埚中部选择大块料(直径≥70㎜)紧靠埚边装,并且保证对称装入.埚中央可以装入中度、较小、小块的料.④坩埚上部选择中度、较小的料块,除最上一层外,仍可以紧靠埚边装.装最后一层时,可以有意识的选择一些料,让料突出埚沿10-20㎜,但不能搭在埚沿上.应注意以下几点:ⅰ减少料块与埚边的接触面积,以防止挂边.ⅱ在料块互相之间的相对位置方面,要估计在料块跨塌时,是否架桥,然后做出相应的调整.(4)装料过程中应注意的问题:①装料过程中必须保证料块轻轻的与坩埚接触,避免任何的磕碰.②装料过程中严禁多晶原料与料袋外表面直接或间接的接触.③装料过程中发现一次性手套破了,要及时更换.④不论是上、中、下哪个部位,料块尖锐部位不能直接对着坩埚壁.⑤注意装料过程中防止把料撒进炉膛内.⑥如有掺杂,应将掺杂装在石英坩埚的中部.避免提渣时将掺杂提出；⑦若遇原料直径较小（＜1mm），装料时不可求多将石英埚装的过满，而应使石英坩埚的边沿距埚口保持20mm的距离；以避免加热时使多晶原料膨胀而溢出石英埚造成事故；4. 装完料将坩埚降至熔料埚位.(18″系统埚位-115,20″系统埚位-103)5. 坩埚降到指定位置后,脱去装料衣服,带上一次性手套将大盖和导流筒装入炉内.6. 更换一次性手套,检查导流筒与多晶料之间的距离,能否允许坩埚转动.7. 检查无误后,带上一次性手套,用酒精擦净炉盖、副室、炉盖与炉筒的密封面、副室与炉盖的密封面及插板阀,然后合上炉盖,关闭插板阀.8. 降下重锤,检查籽晶是否可以活动,钢丝绳是否有毛刺或是缠松,钢丝绳夹头内的钢丝绳是否有毛刺或是缠松,如有毛刺或是缠松要及时向上返或者进行更换.9. 检查无误后,合上副室,打开插板阀.10. 更改计算机中的参数.(1)更改初始装料量(㎏)的参数为本次的实际投料量.操作步骤:在操作界面上点工艺参数,出现初始化界面,把初始装料量(㎏)该为本次的实际投料量.(2)更改坩埚跟踪/投料重量为实际投料重量.操作步骤:在操作界面点坩埚跟踪,出现坩埚跟踪控制环界面,更改投料重量为当前坩埚内的实际投料重量.如果进行了步骤(1)后,采用自动抽真空工艺,此处的投料重量会自动修改和初始化投料重量一致.注意:此参数十分重要,如果设定值和实际值不符,将导致等径时计算机计算的埚跟与实际埚跟不一致.值得注意的是在拉晶时提出一段棒子时,如果用自动隔离程序,则计算机自动计算,不需要手动修改;如用手动隔离,则计算机坩埚内剩料重量,需要手动修改.11.查看计算机内每一步骤的工艺参数是否设置正确.注意:养成每选择自动步骤之前先查看工艺参数是否设置正确的习惯!尤其是涉及到坩埚位置的参数,一定要确定其准确无误.抽空1.检查主真空泵的油位和皮带,一切正常后启动.2.启动主真空泵时,需点动开关两、三次后,在开泵.等待主泵转速均匀后,打开节流阀,待节流阀全开后,打开球阀.不经点动直接开泵会影响泵的寿命. 3.进行抽空/检漏步骤操作步骤:在操作界面点工艺选择,出现自动工艺(返回)界面,在此界面下点抽真空即可.当抽真空步骤完成之后系统将自动进入检漏步骤.两分三十秒会显示泄露率.注意:上述从抽真空完成直接进入检漏是在程序控制里面设置好的.在系统维护界面下的工艺自动步骤里的自动进入检漏工艺前打√.如果没有设置,即没有选择,则抽真空完成之后电脑将会提示我们抽真空完成,这时需要我们在工艺选择界面中,手动切入检漏步骤.其他自动步骤都是如此.4.若泄露过大,可用手动充几次氩气后在进入工艺选择界面选择检漏,进行自动检漏.5.抽空注意的问题:(1)要检查球阀是否全开.电磁阀是否吸合.(2)根据炉内所装料的情况选择是自动抽空还是手动抽空.(沫子料一定要采用手动抽空,因为自动抽空氩气流量太大,避免料被氩气吹入炉膛.)熔料1.检漏合格后,就可以在操作界面上点工艺选择,出现自动工艺(返回)界面,在此界面下点压力化,此时系统压力控制环将进入闭环,电脑会把炉内压力控制在我们设定的压力数值上.压力化完成以后,点工艺选择,出现自动工艺(返回)界面,点熔料后,手动打开加热器开关,电脑将进行自动熔料.2.熔料过程中的注意事项:(1)由于每次熔料情况都不相同,使得埚位参数不好设置,只能采用手动升埚位.(2)一旦跨料之后,应该马上将坩埚升上来.以后随着料的逐渐跨下,应逐渐升高埚位.如果不及时将坩埚升上来,料块主体部分处于低温区,会增加化料时间,也增加了坩埚与硅液的反应时间,不利于坩埚的保护.而且,坩埚长期处于低温区,增加了漏硅的机率.上升的时候要注意,要在料与导流通之间留够安全距离.(3)整个熔料过程,都要有防范漏料的意识.因此,熔料过程中操作人员不能长时间离开炉台,要随时观察炉内情况,及时处理好挂边、搭桥、漏硅以及其他事故.为了防范漏料,在平时就应该积累以下经验:高温多少时间会第一次跨料,这时的液面高度在什么位置.判断漏料的迹象,除了出现熔料时间、溶液的高度位置外,还可以从加热电流是否稳定,波纹管的温度是否升高来判断.因为漏料回造成短路打火.3.熔料过程中出现挂边的处理(1)应该在干果中心的料没有化完之前,就将挂边处理掉.因此,当料全部跨下时,就要观察有无挂边的可能.如果有应将过为降到较低的位置,使挂边处于高温区进行烘烤.(2)如果所有料都化完了,仍有较大块的挂边,这时即使有跳料的危险,也要把埚位降到最低,升高功率,将挂边烤掉.这是一般情况的处理办法,具体情况,需现场分析,自己应变处理.4.如果在料快化完时,发现液面上有渣子时,应及时将功率,降籽晶进行提渣.提渣过程中遇到的问题与解决办法由于目前原料清洗时存在的一些问题，我们在拉晶过程中不可避免的存在提渣现象；提渣效果的好坏直接影响着拉晶的正常与否；为此我们一定要重视提渣这个步骤；1、籽晶与渣盖接触点粘接不牢，在提离液面时导致渣盖掉下，溅起的熔硅损坏其他热场器件；要使用细籽晶提渣并保证籽晶与杂质块接触部位的充分熔接；2、提渣不及时，或掌握的时间不准确，导致提渣不彻底；提渣的最佳时机是在固态硅即将熔完的那一刻（剩余一小块）将其提出；这时候的杂质基本上全部粘在此小块上；粘接时要保证粘接良好避免提出时掉下；3、分不清原料该不该提渣而乱提渣；西安隆基硅技术清洗的原料原则上都要提渣；进口免洗包装的原料视情况可以不提；4、另外我们一定要注意装料时要保证炉台的高纯卫生，按照要求穿高纯装料服装；并装料时严密注意一次性手套的破损情况，若有损坏应及时更换以避免将坏的塑料手套掉入原料中造成污染；引晶、放大、转肩：引晶的目的：等径：目的:为按照合同要求控制单晶硅棒的直径,使电脑系统通过直径控制模拟信号和热场模拟信号来自动调整拉速和热场温度以保持晶体直径.操作步骤:1.投等径进入转肩后观察晶体周边光圈的状态,待光圈由不规则,暗淡.渐变为又圆又亮,光圈变的浑厚,此时晶体棱线出现一定的抹度,棱线由2个点汇聚为1个点.说明转肩成功.(此时等径控制里的直径控制信号数值的波动范围较小.)在工艺选择里选择等径.2.压聂耳跟光圈投等径后压好聂耳跟光圈,一般为聂耳跟光圈与晶体光圈(由内向外)相交的2/3处.然后在等径控制界面里选择ON键.即可打开闭环,使电脑开始自动调整拉速.注意:此时的直径信号应在450--550左右,在系统维护界面里选择模拟量,查看红外直径信号的显示应在2.500左右,偏差太大应进行调整.此信号是评定电脑反映速度的标准,2.500是较适中的参数.是保证单晶硅棒的重要依据.3.投生长控制闭环进入等径后,按照我们下载的工艺参数里,等径选项有个生长控制1打开长度.在晶体生长长度达到这一设定值后,生长控制会自动打开闭环.此功能为根据设定拉速,调整液面温度,以期在设定拉速左右调整温度.保证晶体直径.4.确保等直径生长每20分钟对等径的晶体进行直径测量、并作好相关记录。
单晶炉培训总结单晶炉是用于生产单晶硅的设备，也是半导体行业重要的生产设备之一。
通过单晶炉培训，可以提高操作人员的技能和知识水平，确保单晶硅的质量和产量。
一、单晶炉的基本原理单晶炉是通过将多晶硅加热熔化，然后通过控制温度梯度和拉扯速度，使其逐渐凝固形成单晶硅棒。
单晶炉包括炉体、加热装置、拉扯装置和控制系统等组成部分。
其中，炉体是整个设备的主体，加热装置负责将多晶硅加热到熔化温度，拉扯装置负责控制拉扯速度和形成单晶硅棒，而控制系统则负责监测和控制整个过程。
二、单晶炉培训的目的和意义1. 提高操作人员的技能：单晶炉是一台高度自动化的设备，操作人员需要掌握炉体的结构和工作原理，熟悉各个部件的功能和使用方法，以及熟练掌握操作技巧，才能保证设备的正常运行。
2. 提高操作人员的知识水平：单晶炉的操作涉及到热学、材料学、机械学等多个领域的知识，操作人员需要了解这些知识，才能更好地理解设备的工作原理和操作过程，从而能够更好地解决问题和应对突发情况。
3. 确保单晶硅的质量和产量：操作人员的技能和知识水平直接影响到单晶硅的质量和产量。
只有操作人员掌握了正确的操作方法和技巧，才能保证单晶硅的质量和产量达到要求。
三、单晶炉培训的内容和方法1. 理论知识培训：培训内容包括单晶炉的基本原理、结构和工作原理，以及热学、材料学、机械学等相关知识。
培训可以通过讲座、教材、视频等形式进行，让操作人员全面了解单晶炉的工作原理和操作要点。
2. 操作技能培训：培训内容包括单晶炉的操作方法、操作技巧和常见故障处理方法。
培训可以通过模拟操作、实际操作和案例分析等形式进行，让操作人员熟悉设备的操作流程和各个部件的使用方法，提高操作技能和应对突发情况的能力。
3. 安全知识培训：培训内容包括单晶炉的安全操作规程、事故处理方法和安全防护措施。
培训可以通过案例分析、讲座和实地考察等形式进行，让操作人员了解单晶炉操作的风险和安全措施，提高安全意识和应对突发情况的能力。
单晶炉设备人员培训计划一、培训目的单晶炉设备是用于生产单晶硅片的重要设备，对设备操作人员的要求较高。
为了提高设备操作人员的专业水平和安全意识，保障设备的正常运行和生产效率，制定单晶炉设备人员培训计划是非常必要的。
本培训计划旨在提高设备人员对单晶炉设备的操作技能和安全意识，使其能够熟练、安全地操作设备，并在设备运行过程中及时发现和解决设备故障，确保设备正常运行。
二、培训对象本培训计划的对象是单晶炉设备操作人员，他们需要具备一定的机电设备操作和维护经验，有一定的工作经验和技能。
三、培训内容1. 单晶炉设备的基本构造和原理了解单晶炉设备的基本构造和工作原理，包括设备的主要组成部分、各部分的功能和相互关系等。
2. 单晶炉设备的操作规程学习单晶炉设备的操作规程，包括设备的开机、关机、运行参数的设置和调整、设备故障的处理等。
3. 单晶炉设备的安全操作掌握单晶炉设备的安全操作要求，包括设备的安全保护装置的使用、安全操作流程等。
4. 单晶炉设备的故障排除学习单晶炉设备的日常故障处理方法，包括故障检测、故障排除等。
5. 单晶炉设备的维护保养掌握单晶炉设备的日常维护保养知识，包括设备的清洁、润滑、维修等。
6. 单晶炉设备的操作技能提高设备操作人员的操作技能，包括设备的手柄操作、按钮操作、参数设置、调节等。
7. 单晶炉设备的生产管理了解单晶炉设备的生产管理知识，包括生产计划、生产过程控制、品质管理等。
四、培训方式1. 理论教学通过教材讲解、多媒体演示等方式进行理论教学，讲解单晶炉设备的基本构造和原理、操作规程、安全操作等知识。
2. 操作演练设备操作人员在实际设备上进行操作演练，包括设备的开机、关机、参数设置、故障处理等。
3. 专业培训邀请设备制造商或相关专业技术人员进行专业培训，提供设备操作技能培训、故障排除经验分享等。
4. 观摩交流安排设备操作人员进行其他单位的单晶炉设备观摩和交流学习，增加经验和见识。
五、培训计划1. 培训时间：为期7天2. 培训地点：公司内部培训室和现场操作3. 培训安排：每天8小时培训，分为理论教学和操作演练两部分4. 培训内容：- 第一天：单晶炉设备的基本构造和原理- 第二天：单晶炉设备的操作规程- 第三天：单晶炉设备的安全操作- 第四天：单晶炉设备的故障排除- 第五天：单晶炉设备的维护保养- 第六天：单晶炉设备的操作技能- 第七天：单晶炉设备的生产管理和总结交流六、培训考核1. 理论考核：通过笔试或者口头答辩的方式考核学员对培训知识的掌握程度。
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 + 2CO2SiC + 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.太阳能级单晶硅经过切断、切方滚圆、切片、扩散、丝网印刷等工序就可制成电池片,然后进行封装、组件。
2 单晶炉的结构DRJL—85/95型单晶炉,是在惰性气体环境中以石墨电阻加热将硅熔化,用软轴直拉法生长无位错单晶的专用设备。
该设备使用石墨热系统投料85-130kg,生长直径150~200mm用于生产大规模集成电路所需要的高质量单晶材料。
2.1 主要技术规范:参考炉子上出厂的标示2.2 运动参数:晶体拉速范围0·1~10mm/min晶体转速范围1~50r/min晶体快速≥400mm/min坩埚升速范围0·02~2·5mm/min坩埚转速范围1~30r/min2.3结构组成及机械传动简述DRJL—85/95型单晶炉主要由底座及立柱、坩埚传动部件、主炉室、副炉室、籽晶旋转及升降部件、主副液压升降部件、真空及充气系统、电控部分等组成。
传动原理详见图1。
图1 单晶炉的构造图坩埚升降机构:坩埚升降机构的铅垂运动采用双导柱直线轴承结构,由稀土永磁直流电机组通过齿形带、谐波减速器带动滚珠丝杆丝母副来完成,并使坩埚杆、双导柱、滚动丝杆之间的布置更加合理,使传动部件的刚性更好,传动更平稳、更精确。
坩埚旋转电机同样采用了稀土永磁直流电机组,通过多楔带传动实现坩埚旋转,这样传递扭矩大,且减少了齿形带的振动,提高了传动稳定性。
旋转密封采用磁流体密封,铅垂运动密封采用不锈钢波纹管实现之。
与坩埚升降丝杆同轴安装的光电编码器精确显示坩埚位置。
籽晶升降机构:籽晶升降机构中装有一个可以作水平随动的软轴卷扬轮。
稀土永磁直流电机经过具有精密的大减速比减速箱带动滚动花键副,从而实现软轴卷扬轮的水平随动及旋转提升运动。
并设置有卷轮水平随动限位功能,实现籽晶升降范围调整及籽晶升降机构的极限保护限位。
整个提拉机构随一空心轴旋转,本机构经过平衡调整,使提拉机构在运动过程中避免振动。
与卷扬轮同轴安装有精密的光电编码器,可给计算机提供精确的提升数量值,以便对其进行精确控制。
旋转电机通过多楔带实现旋转运动,旋转密封采用磁流体密封。
经过优化设计后的电刷部件安装在籽晶旋转支座的外侧,便于安装调试,新型电刷架的碳刷具有弹性补偿功能,保证了信号的精密传输。
2.4机械结构特点DRJL—85/95型单晶炉的总体结构设计借鉴美国、德国等先进国家的先进单晶炉炉型,并结合我校单晶炉的成熟经验设计而成。
首先在整体造形上,各部分的布局及操作等方面进行了优化设计。
其次针对以前的单晶炉中存在的一些结构不合理的地方进行了改进,进一步提高了整机的稳定性、可靠性。
2.4.1主炉室结构主炉室由炉底、上下炉筒及炉盖组成,均为双层螺旋水冷不锈钢(304L不锈钢)焊接结构,内壁采用双面焊,并经加热去应力处理,提高其抗腐蚀性能。
炉底与下炉筒,下炉筒与上炉筒,上炉筒与炉盖之间均设有定位止口,以保证每次合炉的准确性。
炉底上设有4个电极接口,安装4个电极,以满足工艺厂家进行两段式加热。
下炉筒上有两个左右对称布置的真空抽口,真空管道通过两个侧管道汇合于主机后面与真空机组联接。
这样就保证了拉晶过程中炉内气流的均匀流动,更有利于单晶生长。
为改善炉盖的受力、热变形及冷却等情况,将炉盖设计为拱形结构。
为减少尖角应力,提高使用寿命,主观察孔设计为田径跑道式,取信号孔及辅助观察孔均为圆形孔。
2.4.2副炉室结构副炉室为开门式、圆筒造形、双层水冷结构、副室炉门的关闭和开启采用联动机构,由一个操作手柄完成操作,以便快速准确地关闭炉门。
副炉室内设有隔离阀。
副炉室上设有观察孔、气孔、掺杂孔及一个副室抽空孔,以满足不同的工艺需要。
为维护炉室中的局部压力和温度设置了隔离阀。
关闭此阀以后,可以打开副炉室,从而接近籽晶或单晶。
此阀改变了传统结构形式,增加了浮动环节(浮动式翻板阀),操作灵活轻便,密封效果好。
为了方便地调整籽晶轴的铅垂以及与坩埚轴的对中,在副炉室上部增加了过渡副室(如图2),通过水平调整螺母调整上传动部件的水平,从而消除因加工误差所造成的上下轴不对中的现象,提高其使用精度。
图2 副炉室结构另外,主副炉室的提升均采用液压油缸提升结构。
副炉室提升支臂与副室之间采用浮动的联接方式,可以消除副室、支臂与提升缸之间的干涉,更有利于整机的工作精度。
主炉室与副炉室被提起后,副炉室向左旋出。
主炉室向右旋出,主副炉室对称旋出,保证主机稳定可靠。
为了维修方便、专门设计了一个操作维修平台,便于维护和修理。
2.4.3 电器控制晶升、晶转、埚升、埚转4个速度控制器采用了标准化、全隔离设计方法以提高控制及抗干扰能力,每个速度的控制精度以及埚、晶随动精度都能满足150~200mm晶体生长的需要。
温度控制单元采用欧陆818作主控制器,对加热温度进行高精度控制,主回路采用三相全桥以减小纹波并提高控制精度。
计算机测控单元是单晶炉自动控制的主要部分,为保证高质量、高可靠的控制性能,我们选用台湾研华AWS—822工业级一体化工作站作为控制主机,配备全隔离A/D、D/A接口组成计算机控制单元。
控温精度为±0·5℃,控径精度为±1mm,计算机软件功能完善,汉化的计算机控制界面友好。
3 石墨热场热场的部件主要包括石墨加热器、三瓣坩埚、导流筒、保温筒、埚托、坩埚轴、炉底护盘等等，各生产家在设计过程中会略有不同，主要构成如图3和图4：图3 热场内部结构图4 热场的组成4 拉晶的过程装料→化料→稳定温度→引晶(Neck)→放肩(Crown)→转肩(Shouloer)→等径(Body)→收尾→冷却→清炉如图5：图5 直拉单晶的工艺步骤引晶缩颈的目的: 排除位错①5 安全电：380V（工厂），炉子60V的直流电，电流为2000A，空开水：管道堵塞水流不畅通或停水会导致严重的事故气（真空）：大量气体流入，高温水沸腾火灾：严禁吸烟：油品、减少灰尘吊车：上面禁止有人，下面禁止有人6 晶体生长的原理6.1 晶体：原子排列整齐硅的熔点1412℃凝固-熔化平衡原理6.2 晶体的形态：图6 硅的原子排列图7 硅的金刚石结构硅的晶向有[100]、[110] 、[111]三种，我们目前拉制的是[100]。
[100]晶向的单晶硅有四条棱线。
所拉制的单晶晶向有籽晶的晶向决定。
图8 完整的[100]单晶晶体图9 [100]晶向的单晶肩部6.3 单晶硅的导电类型单晶硅导电类型有P型和N型两种。
P型单晶硅的搀杂元素是硼（B），是通过空穴定向流动从而导电；N型单晶硅的搀杂元素很多，一般有磷、砷、锑等元素。
6.4 单晶硅的几个生产技术指标⑴电阻率：1Ω·cm-3Ω·cm⑵直径：6.5寸：168-172mm、8寸：203-207mm⑶ C、O含量⑷少子寿命6.5 单晶硅棒中杂质的浓度分布由两种或两种以上组元组成的材料，熔体的结晶过程较单一组元构成的材料复杂得多，它们与对应的相图有直接关系，平衡时固相成分与液相成分不同，在形核时不仅需要过冷、相起伏和能量起伏，而且还需要成分起伏。
所谓成分起伏是指材料内微区中因原子的热运动引起瞬间偏离熔液的平均成分，出现时起时伏、此起彼伏状态的现象。
并且在晶体长大过程中伴随原子扩散过程。
下面以二元系为例讨论凝固过程及其规律。
6.5.1 固溶体的平衡凝固固溶体凝固的特征为平衡的液相和固相之间有成分差别，在凝固时要发生溶质的重新分布。
在—定温度下，固—液两平衡相中溶质浓度的比值k0称为溶质的偏析系数。
即：k0=C S/C L式中C S，C L分别为固、液相的平衡浓度，如果假定液相线和固相线均为直线，则k0为常数。
如果随溶质浓度增加，液相线和固相线下降，如图10（a）所示，则k0＜1；反之如图10(b)所示，则k0＞1。
以下以k0＜l的相图为例进行讨论。
图10 k0＜1及k0＞1的相图为了便于研究，假定水平圆棒自左端向右端逐渐凝固，并假设固—液界面保持平面。
冷却极为缓慢，达到了平衡凝固状态，即在凝固过程中，在每个温度下，液体和固体中的溶质原子都能充分混合均匀，虽然先后凝固出来的固体成分不同，但凝固完毕后，固体中各处的成分均变为原合金成分C0，不存在溶质的偏析。
6.5.2 稳态凝固实际上要达到平衡凝固是极困难的，特别是在固相中，成分的均匀是靠原子扩散来完成，所以溶质在大范围内是不可能达到均匀的，在讨论实际凝固问题时，把凝固过程中析出的固相成分看作不再变化，仅讨论液相中溶质原子混合均匀程度的问题，液相中溶质原子混合均匀有两种机制：扩散和液体的流动(自然对流或搅拌)。
通常称这样的凝固过程为稳态凝固过程，又称为正常凝固过程。
合金的稳态凝固大致可归纳为以下几种情况：（1）凝固速度非常缓慢视液体中溶质完全混合均匀。
