单晶炉操作注意事项

单晶炉操作注意事项

单晶炉操作注意事项

⼀、装料准备/⽅法/原则1．安全及准备：

1.1 ⼩⼼防⽌锐利的多晶划伤⼿制或其它部位。

1.2 禁⽌在炉内温度很⾼的情况下开始装料。

1.3 认真检查上炉单晶拉制及设备运⾏状况以及⽔、电、⽓是否符合开炉条件。装料前应检查：项⽬开炉标准、⽔压：不低于0.15MPa，不⾼于0.3 MPa

氩⽓压⼒:0.1~0.2MPa 热检：<0.6Pa/5min

炉⼦极限真空度:<6Pa/40min

机械运⾏正常

各种电器仪表显⽰及运⾏情况正常1.4 严格禁⽌不检查热场系统，不擦炉装料。

应检查：

加热器已使⽤炉数

加热器化料电压(是否偏⾼)

加热器是否打⽕，电流电压⽆摆动

⽯墨坩埚已使⽤炉数、⽯墨坩埚⽆裂缝、磨损，与⽯英坩埚缝

隙是否过⼤

⽯墨坩埚外壁⽆较厚挂有硅晶层

⽯墨电极板⽆打⽕迹象

⽯墨电极板与加热器、不锈钢电极连接⽆松动

⽯墨电极板⽆裂纹、损伤

⽯墨托杆旋转时⽆松动、摇摆、损伤1.5 禁⽌不检查⽯英坩埚就放⼊炉内.对于⽯英坩埚应做如下⽬检:

⽯英坩埚⽆触痕(暗伤)/裂纹/划伤/变形/厚薄不均

⽯英坩埚没有附着物/喷溅物/指纹/斑点

⽯英坩埚内表⾯⽆粘污膜/变⾊

⽯英坩埚内表⾯⽆失透点/⼤⽓泡>3mm/⽓泡群>3个/cm2

⽯英坩埚上⼝是否⽆明显的切磨加⼯缺陷

与指令单上的型号⼀致1.6核对运⾏号/⽬标电阻率/装料量/掺杂量等保持⼀致

1.7 检查籽晶型号/完整性⼀致/完整

2.操作⼈员装炉时，班长应在现场监督和指导。并遵循⼀下三原则：

2.1 装料时必须轻拿轻放，体现⼀个“轻”。2.2 带上⽆尘⼿套后除拿料外不能接触其它物品,体现⼀个“洁”。

2.3 料放置要稳妥、均匀.禁⽌反复多次摆放，体现⼀个“稳”。

3.装料前.埚位应上升到较⾼的位置,

3.1 禁⽌低埚位装料

3.2 禁⽌旋转坩埚

3.3 禁⽌不带⼝罩喧哗/触摸⽯英坩埚内壁

3.4 禁⽌向⽯英坩埚内倾倒多晶硅/⾚⼿抓取多晶

4. 根据料块的形状和⼤⼩，可按⼀下原则放料：

4.1装料前，把要装的料全部观察⼀遍，掏出⼤块料，若有回熔料，与回熔料放在⼀起进⾏破碎后⽅能装料。

4.2⼤块料的放置

4.2.1 ⼤块料的上边沿⼀定要低于熔体⽔平线

4.2.2超过1.5kg的块装料包括回熔料必须进⾏破碎⽅能装料

4.2.3 ⼤块料沿⽯英内壁摆放,然后放⼊掺杂剂, 再把⼩块料放⾥⾯

4.2.4 料块尖锐的部分不能朝向⽯英坩埚壁，更不能有接触点，只能⽤平坦的⾯接触⽯英坩埚壁。╳╳

(a)(b) 料块尖锐的部分朝向⽯英坩埚壁/ 禁⽌ (c) 正常/可以

4.2.4 装完料后,清除⽯墨热场内散落的硅渣.

5．籽晶检查及安装⽅法

5.1检果籽晶是否过短，籽晶表⾯是否有损伤，上炉拉制时籽晶有⽆吃渣现象，⾸先⽤钳⼦轻轻铰去受损部分，观其长度是否可⽤，否则更换。班长做好更换详细记录并签字。5.2安装籽晶⽅法：戴⽆尘⼿套去掉籽晶重锤（去掉重锤后严禁籽晶软轴升降操作，否则会出现软轴脱槽导致设备损坏、拉晶报废重⼤责任事故），取下籽晶固定销，插⼊籽晶后轻轻将销钉装⼊重锤同时籽晶轻轻上下移动，待销钉位置完全进⼊后轻拉籽晶确定籽晶在最低位置。⽤纸和酒精将籽晶和重锤擦式⼲净后将重锤安装在软轴上。5.3 籽晶安装完毕后，将上轴以最快的提拉速度升降两次。检查籽晶在升降过程中是否有停滞、晃动、限位失控等异常现象。若出现异常应⽴即通知维修和班长并停⽌下⼀步操作。5.4 取棒时向下拉紧重锤，⽤钳⼦轻轻铰断籽晶细颈区并防⽌重锤上跳和旋转否则会造成⼈⾝伤害和损坏设备，待籽晶稳定后⽅能松开重锤。5.5 软轴检查注意事项:

每次取棒后必需检查籽晶卡头与鵭绳软轴连接处有⽆⽑刺、松箍、烧损等不良现象,若发现后应⽴即通知维修并进⾏更换,每⽉第⼀次⼤清后必需更换软轴。严格防⽌晶体拉制过程中出现掉棒等恶性事故,班长要对更换炉台进⾏统计与记录。

⼆、抽空/检漏注意事项：1．抽空要求40分钟内抽⾄50MT以下。否则进⾏以下检查：

1．1重新进⾏驱⽓程序并抽空。

1．2 打开单晶炉和过滤器并检查其“O”型环安装情况，⽤酒精擦⼲净进⾏⼆次安装，若“O”型环损坏则通知维修更换。

1．3 检查真空泵和泵油有⽆异常。若泵油较少，则添加适量泵油。若泵运转异常通知班长填写维修申请单。2．检漏要求按MOP严格执⾏。

三、化料/稳定1．驱⽓后进⼊化料程序，操作⽅法按MOP要求做。由于化料需要很长⼀段时间也是单晶拉制中⾼事故率和不可逆转的⼀道⼯序。在此期间操作⼯要对其进⾏严密监控，通过观、听、触、闻及时发现异常点（包括⽔、电、⽓、泵等）。操作⼈员不得在此期间离开岗位。1.1在加热前每位员⼯要养成点检习惯，是否热场装到位，籽晶、掺杂剂是否安装好。

1.2化料过程中要核对埚位，密切注意埚位的变化。

2．化料完毕后进⼊⾼温挥发。挥发程序并不是必需，依据⼯艺要求进⾏并按MOP 执⾏。挥发完毕后进⼊稳定。

2.1挥发功率不得⾼于化料功率。时间不得超过⼯程师要求。

2.2处理挂边功率不要过⾼，避免⽯英坩埚⾼温变形。

2.3挥发时严密关注溶硅是否产⽣硅跳现象。如果出现将功率降低⾄引晶功率，将氩⽓开⼤。适当调低埚位。避免溅硅损伤热场器件。2.4稳定时埚位要慢慢上升⾄引晶埚位，严禁快速上升，并观察埚位变化⼀般距离导流锥20MM。

2.5稳定时注意功率和温度变化，防⽌温度过低液⾯结晶。

2.6调整晶转、过转⾄MOP要求并检查转向是否符合⼯艺要求。

四、熔结/引晶1．熔结是成晶基础，良好的熔结是拉制单晶最关键因素之⼀。当温度稳定⼀段时间后分段缓慢下降籽晶⾄液⾯，当籽晶和液⾯接触时⽴即停⽌下降。观察籽晶光圈是否清淅。当光圈清淅时⾄少保证10分钟⽅能引晶。过程注意事项：1.1下降籽晶速度⼀定要缓慢，下降⾄导流筒中部停⽌下降，烘烤籽晶3分钟。然后下降⾄离液⾯⼤约50MM处停⽌再次烘烤籽晶5分钟，严禁⽴即接触液⾯。*1.2下降籽晶时操作员⼯要注意⼒集中，不得与旁边同事交谈，眼睛注意籽晶的位置变化，防⽌籽晶重锤插⼊埚中造成⼈为事故。1.3籽晶接触液⾯瞬间观察籽晶变化，若有快速结晶现象则⽴即提起籽晶，升⾼温度化掉结晶部分。若籽晶马上熔断则适当降低温度等温度趋于平稳时再下降籽晶并试温。（试温是⼀个经验过程，希望⼤家⼯作时互相交流）每次试温下降籽晶长度不得⼤于5MM。此过程主要是⽤来控制避免籽晶损耗和操作强度。严禁野蛮操作。1.4开始引晶时适当降低温度设定点（5~15），初始拉速不要超过75MM/H，1.5引晶时从熔结处缓慢上升，尽量保证形成倒锥形，当温和直径保持相对⽐较稳定时则缓慢提⾼拉速⾄MOP要求，引晶过程中温度设定点调整范围不要超过5个点并保证引晶直径在5MM长度不得低于120MM⽅可进⾏放肩。1.6引晶直径不允许过细，若低于3MM则回熔。直径过细在晶体拉制和取棒过程中易折断。

1.7引晶过程中尽量减少拉速波动有利于温控系统对晶体后序判断温度控制和放肩⽣长控制。

五、放肩/转肩1．放肩⽣长拉速按照MOP执⾏。由于每位员⼯在引晶时拉速不同，各炉台温控灵敏度也不同，放肩时降温最好⼿动控制但降温幅度不易过⼤。第⼀次降温⾄第⼆次降温间隔30分钟适宜。放肩速度不易过快，在放肩过程中出现开⾓过⼤或晶体成不规则⽅形证明放肩速度过快，降温过多或拉速较低造成的。在放肩过程中尽量减少拉速的调整。如果放肩成锥形，证明放肩速度过慢。可适当降低温度来控制。2．转肩时拉速按SOP操作。转肩时刻应依据放肩速度快慢⽽进⾏尽量转过肩后直径偏离⽬标最好保持在±1mm左右，避免反复收放直径引起掉苞。2.1转肩时跟据液⾯晶体光圈强弱和直径信号⼤⼩来调整拉速。若信号变⼩则反应晶体直径在变细，应适当降低拉速（降拉整值⼀般⽐设定值低10%）并观察直径的变化，这个过程需要⼀段时间来反应不能即时体现，严禁将拉速设定低于30MM/⼩时,⽬的是为了防⽌炉内温度急剧下降引起晶体突然增粗。整个操作过程⾸先要通过晶体光圈来判断晶体直径发展趋势，判断准确才能有效地控制晶体直径。2.2转肩时检查埚升、温度设定点是否处于⾃动状态。

2.3转肩时⼈员要频繁测量直径,确保直径和随⼯单直径相对吻合,严禁偏离⽬标直径超出±3mm。

2.4转肩后⼿动拉制⼀段约30mm,当直径信号和直径⽆明显波动时⽅能进⼊等径状态。

六、等径/回熔1． 等径

1.1进⼊等径状态后不要马上离开单晶炉，观察拉速、直径是否有明显的波动或

失控。如果拉速或直径信号偏离设定区域（参数依照MOP ）应将直径控制退出⾃

动，⼿动调整拉速待直径稳定后重新打开⾃动控制并观察其稳定性。1.2由于DRF-85炉特性,在等径尾部时经常出现直径失控并造成溶体温度持续下降，引起液⾯结晶，如果没有及时发现及易造成严重后果：

1.3直径失控引起整⽀棒收率下降。

1.4等径拉制时出现掉苞注意事项：

1）⾸先确定掉苞点以上晶体长度、热场状态（⽯墨坩埚炉数、性能等）单晶炉

状态并通知班长。2）班长依据MOP 决定是否回熔或取棒，班长⽆法断定必需及时通知⼯程师或主

管。2．回熔

2.1回熔前⾸先要经过班长确定。

2.2晶体提起前⾸先将直径控制、温度控制退出⾃动，然后将晶快体快速提起。

将功率缓慢升⾄100KW （严禁超过化料功率）并适当下降埚位，调晶转、埚转为1R/min ，将待回熔晶体缓慢插⼊熔体中。在插⼊过程中要注意：晶体严禁连续下

降⾄液⾯应以点动的⽅式下降晶体，当晶体离液⾯⼤约20MM

处停⽌晶体下降，

然后再点动下降直⾄接触液⾯。每次接触熔体长度依据留埚料多少和操作经验来判断，当余料较多时可下降约20MM，拉制多⽀晶棒时由于余料较少时禁⽌超过10MM。以上⽬的是为了防⽌因操作按键失控引起晶体碰触⽯英坩埚从⽽进⼀步造成籽晶损伤和漏硅事故。若出现按键失灵情况应及时将快速按钮扳回⾄零位。2.3回熔时员⼯不得离开⼯作岗位，严密监视炉内情况。

2.4回熔过程中如有任何异问必须请教⽼师傅、班长或⼯程师，不得擅⾃盲⽬处理。

七、隔离/提纯

在晶体拉制过程中或紧急处理过程中经常要使⽤副室隔离系统，从实践经验来看很多加⼯失误来⾃于此⼯序的准确操作。⽽正确⽆误地操作这⼀过程单晶员⼯必需具备丰富的⼯作经验和⾼度的的责任⼼以及熟悉该⼯序运做原理。为此，向所有员⼯提出以下操作注意事项：1．隔离

1.1操作此过程必须有两位员⼯同时协做完成。

1.2关闭隔离阀前⾸先要确认晶体最低处应⾼于隔离阀顶部并确认晶转为零转、晶升停⽌、埚升停⽌、埚转为1R/min、加热功率稳定。1.3按MOP要求正确打开各个氩⽓阀门后⽅能关闭隔离阀。检查氩⽓流量是否符合MOP要求并检查主炉室、副炉室压⼒变化。如果主炉室压⼒瞬间变⼩证明主炉室氩⽓阀门未打开应⽴即打开否则出现多晶料氧化报废。当副炉室压⼒达到１个⼤⽓压后不