上虞晶盛單晶爐操作說(shuō)明書(shū)

1、第一章 單晶生長(zhǎng)條件1.1 設(shè)備要求1.1.1 運(yùn)行條件（以下以 TDR-85A-ZJS 爐為例，其余爐型要求參照說(shuō)明書(shū)）（1）冷卻水要求水壓：爐子進(jìn)出水壓差要求介于 23 公斤之間，真空泵進(jìn)出水壓差要求 1.5 公斤以上；爐子進(jìn)水壓力不可超過(guò) 3.5 公斤，爐子上冷卻水安全閥設(shè)置壓力 6 公斤； 水流率：爐子和電源要求供水量不低于 250 升每分鐘，單獨(dú)電源要求供水量不低于 20 升每分鐘； 水溫：推薦進(jìn)水溫度 1824oC，最大不超過(guò) 25oC；水質(zhì)：弱堿性水，PH 值 69；氯離子含量10ppm，碳酸鈣含量50ppm；以純凈軟水為好。連接方式：進(jìn)出水管與爐子之間采用軟連接，防止震動(dòng)傳遞到

2、爐子。（2）壓縮空氣要求氣壓：7 公斤；推薦在壓縮空氣入口處使用壓力調(diào)節(jié)器。流率：2.5 升每秒；汽缸容積：主真空球閥：2 升；輔助真空球閥：0.5 升。（3）電力要求相制：3 相 AC380V(10%)/50Hz； 功率：192KVA。配電柜應(yīng)裝有 500V、400V 的空氣開(kāi)關(guān)，和 380V/400A 的隔離開(kāi)關(guān)。（4）爐子真空要求 空爐真空度：15mTorr； 空爐泄漏率：30mTorr/hr； 帶熱場(chǎng)泄漏率：50mTorr/hr。（熱場(chǎng)已經(jīng)煅燒完全）1.1.2 日常維護(hù)（1）坩堝軸驅(qū)動(dòng)部件的維護(hù)保養(yǎng) a、經(jīng)常檢查坩堝軸的冷卻水是否通暢，避免冷卻不充分而損壞坩堝軸； b、每個(gè)月對(duì)下軸絲杠

3、至少清理一次，每次應(yīng)先清理干凈絲杠和導(dǎo)軌上的油污，加上適當(dāng)（不可太多） 潤(rùn)滑油，然后上下快升降兩次。（2）提拉頭的維護(hù)保養(yǎng) a、每次開(kāi)爐后，檢查鋼絲繩是否損壞（包括變硬、纏松、有嚴(yán)重毛刺等），如有損壞，立即更換； b、鋼絲繩在保管、使用、維修、安裝過(guò)程中不能造成任何死彎角，否則在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)引起抖動(dòng)。（3）水冷系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng) a、每次加熱前檢查水流量是否充足，確保所有水路沒(méi)有堵塞，水溫傳感器運(yùn)行正常； b、出現(xiàn)水溫或水量報(bào)警要查找原因及時(shí)處理。（4）翻板閥的維護(hù)保養(yǎng) 每次裝爐前檢查閥口密封圈是否完好，翻板閥操作是否輕松、無(wú)卡滯，底部揮發(fā)物是否打掃干凈， 如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)排除。（5）真空系統(tǒng)的維

4、護(hù)保養(yǎng) a、經(jīng)常檢查泵油，上下腔油均應(yīng)浸過(guò)小觀察窗一半。如上泵腔油不夠，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)新油；下泵腔油不 夠，需關(guān)閉球閥，打開(kāi)左側(cè)閥門(mén)，使上泵腔油下到下泵腔，然后關(guān)閉閥門(mén)。注意右側(cè)閥門(mén)保持常開(kāi)； b、每次大清，先徹底放盡泵腔內(nèi)的廢油（用手慢慢拉動(dòng)傳動(dòng)皮帶，盤(pán)出下泵腔內(nèi)的廢油），然后打 開(kāi)上泵腔，清除干凈沉淀油污。最后換上新油； c、每次拆爐時(shí)，拆開(kāi)真空管道所有盲板和波紋管，徹底清掃管內(nèi)的粉塵。第- 13 -頁(yè)1.2 輔料要求1.2.1 籽晶要求（1）籽晶必須嚴(yán)格按要求每爐拆下進(jìn)行檢查,要求無(wú)傷痕、無(wú)裂紋；（2）籽晶使用爐數(shù)必須記錄清楚，不清楚的，更換，然后重開(kāi)記錄；（3）吊渣使用廢舊籽晶，吊渣后換上可

5、使用的籽晶，吊料和拉晶，必須有細(xì)頸，拉晶細(xì)頸直徑要求 3-5mm；吊料細(xì)頸直徑要求 5-7mm；（4）拉晶過(guò)程，要經(jīng)常（頻率不低于 1 次/10 分鐘）觀察液面、晶體等爐內(nèi)狀況，確保坩堝邊緣沒(méi)有結(jié)晶，防止籽晶被結(jié)晶扭斷；（5）在籽晶吃重時(shí)，升降籽晶轉(zhuǎn)數(shù)，要分多次、小幅度（2 轉(zhuǎn)/分）進(jìn)行；（6）籽晶吃重時(shí)，快速升、降晶升，不得斷斷續(xù)續(xù)地進(jìn)行，以免籽晶或細(xì)頸處被突然的加速重力或失重折斷或損傷；（7）剪斷籽晶時(shí)要在細(xì)頸的最細(xì)處剪斷，要注意用力適當(dāng)，且不許用鉗子扭斷籽晶；否則該籽晶必須停用，交工段送拋光處理；（8）每 10 爐更換新籽晶；真空差的爐子的籽晶要提前 2 爐更換。1.2.2 石英坩堝要求

6、有下列特征之一者，為不合格，不能使用：（1）磕碰損傷（位于坩堝上沿的微小碰損除外）（2）裂紋（3）嚴(yán)重劃痕（4）氣泡處于內(nèi)壁，并且已經(jīng)開(kāi)裂（5）直徑3mm 的氣泡，數(shù)量1 個(gè)（6）直徑3mm 的氣泡，數(shù)量5 個(gè)（7）線度尺寸3mm 的黑點(diǎn)，數(shù)量1 個(gè)（8）線度尺寸3mm 的黑點(diǎn)，數(shù)量5 個(gè)（9）線度尺寸99.99%；（3）灰份含量灰份含量300ppm。對(duì)于國(guó)產(chǎn)高純石墨，如經(jīng)試用合格，可以放寬到灰份含量500ppm。1.2.4 氬氣要求（1）氣壓：爐子氬氣入口壓力要求介于 3.55 公斤之間；（2）氣體流率： 275slpm；（3）純度：99.999%；推薦在氬氣入口處使用壓力調(diào)節(jié)器。1.3 安

7、全要求1.3.1 單晶車(chē)間的安全事項(xiàng)（1）裝、拆爐時(shí)，操作人員要提高安全意識(shí)，嚴(yán)禁酒后作業(yè)；（2）已安裝磁場(chǎng)的單晶爐，要注意不要帶磁卡（銀行卡、二代身份證等）靠近。一定不能拿鐵器等導(dǎo)磁性工具，否則強(qiáng)大的磁場(chǎng)會(huì)造成人身傷害和設(shè)備損壞；（3）嚴(yán)禁在車(chē)間內(nèi)打鬧，上班時(shí)要杜絕擅離職守、睡覺(jué)等現(xiàn)象。1.3.2 泵房的安全事項(xiàng)（1）確保泵房照明，如照明燈損壞，要及時(shí)更換；（2）確保泵房地面干燥情清潔，定期清掃泵房；（3）機(jī)械泵皮帶必須安裝防護(hù)罩；（4）清潔機(jī)械泵和換油時(shí)，必須在泵的電源開(kāi)關(guān)上懸掛警示牌，工作完畢后取走警示牌；（5）洗泵時(shí)嚴(yán)禁將雜物掉入機(jī)械泵腔內(nèi)，如將油灑到地面上要及時(shí)打掃干凈。1.3.3

8、拆裝爐（1）上班必須穿戴好勞保用品。拆裝爐時(shí)，還需戴口罩、手套等防護(hù)用品；（2）拆爐取晶體時(shí)，注意不要被燙傷，劃傷、碰傷；（3）晶體取出后按指定地點(diǎn)擺放，并將晶體上多余的籽晶部分剪掉。1.3.4 乙醇、丙酮的使用（1）工業(yè)乙醇有害，使用時(shí)，要注意防止乙醇濺入眼內(nèi)，禁止飲用工業(yè)乙醇；（2）嚴(yán)禁用丙酮擦拭密封圈?。?）四氯化碳可用于清洗油污，但具有強(qiáng)揮發(fā)性和腐蝕性，使用時(shí)要戴好口罩，保持環(huán)境通風(fēng)。注意：乙醇和丙酮都是易燃物，應(yīng)安全使用和妥善保管。第二章 單晶生長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)流程2.1 拆爐2.1.1 取晶體（1）停爐 4.5 小時(shí)后進(jìn)行熱檢漏并作記錄，泄漏率應(yīng)20mTorr/hr，泄漏不合格應(yīng)報(bào)修；操作步

9、驟：自動(dòng)停爐工藝下系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)熱檢漏；需手動(dòng)熱檢漏時(shí)，先關(guān)閉氬氣，抽極限真空后在操作界面上按【工藝選擇】按鈕，出現(xiàn)“工藝選擇（返回）”界面，在此界面下按【檢漏】即可。（2）停爐 5 小時(shí)后，才能充氣拆爐。將晶轉(zhuǎn)設(shè)定為 0.5rpm，待晶轉(zhuǎn)下降到 0.5rpm 后再停止晶轉(zhuǎn)，禁止直 接將晶轉(zhuǎn)設(shè)為零！穿戴好勞保防護(hù)用品，認(rèn)真閱讀交接班記錄，準(zhǔn)備好拆爐工具。若爐子處于負(fù)壓 狀態(tài)，打開(kāi) V4 閥充氬氣至爐膛正壓。充氣完成后，必須查看晶體完全提升到副室后方可提升副室； 注意：在“氬氣真空”界面上正確設(shè)置“快充閥自動(dòng)關(guān)閉壓力”為大氣壓，爐內(nèi)壓力到正壓后 V4 閥將自動(dòng)關(guān)閉。（3）如果晶體不能完全進(jìn)入副室內(nèi)，

10、無(wú)法用托晶盤(pán)防護(hù)，則需在隔離閥室墊厚木板加以防護(hù)，防止晶棒 掉下砸壞石墨件，并連爐蓋一起旋轉(zhuǎn)出來(lái)；如果晶體可以進(jìn)入副室內(nèi)，則升起副室后用托晶盤(pán)防護(hù)；（4）按住控制柜上“拉伸腔提升”按鈕，直到副室高出爐膛頂部碰到中途下限位開(kāi)關(guān)時(shí)，可向左撥動(dòng)“拉伸腔旋轉(zhuǎn)”開(kāi)關(guān)，自動(dòng)旋開(kāi)副爐室。禁止手動(dòng)推副室旋開(kāi)！注意：取單晶時(shí)注意不要碰壞 CCD 器件?。?）在晶體下方擺好取晶框后，撤掉防護(hù)木板或托晶盤(pán)，然后下降晶體，嚴(yán)禁使晶體接觸到取晶框。晶 體離取晶框底部還有 3-5mm 距離時(shí)，暫停下降，觀察觸摸屏上顯示的晶體重量，小心的下降晶體， 待晶體重量剛低于 5kg 時(shí)，停止下降晶體。剪斷細(xì)晶前，一人扶住取晶框，另

11、一人用手抓住重錘或 連桿（禁止抓籽晶），用斜口鉗剪斷細(xì)晶，不能扭斷！剪完細(xì)晶后逐步釋放重錘，控制好重錘旋轉(zhuǎn)和 晃動(dòng)，防止鋼絲繩跳槽或籽晶磕碰損傷；（5）檢查鋼絲繩是否完好可用。若有變硬、毛刺或其他損壞情況，應(yīng)立即更換；（6）在單晶生產(chǎn)隨工單上填寫(xiě)相應(yīng)數(shù)據(jù)后，將晶體交付給收晶體人員。將鍋底料、提渣蓋等標(biāo)示好并妥 善保存，交給原料管理員。2.1.2 拆熱場(chǎng)（1）按住控制柜上“拉伸腔提升”按鈕升起爐蓋，直到拉伸腔上限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)松提升按鈕,向左旋開(kāi)爐蓋至壓緊爐蓋外旋限位開(kāi)關(guān)。外旋限位開(kāi)關(guān)沒(méi)有壓緊將無(wú)法提升爐筒；（2）戴上高溫隔熱手套，將導(dǎo)流筒、保溫蓋取出冷卻。將廢石英、鍋底料取出，然后將三瓣堝、石墨

12、堝 托取出冷卻。最后按住控制柜上“爐筒提升”按鈕，將爐筒升起至超出導(dǎo)向桿上端時(shí)松開(kāi)提升按鈕， 向右旋開(kāi)爐筒。按“爐筒下降”按鈕將主爐室降至離地面約 200mm。注意：（1）在升爐筒時(shí)要保護(hù)好紅外測(cè)溫儀和爐筒冷卻水管，防止碰壞拉傷；（2）以上操作過(guò)程中，要注意人身安全和設(shè)備安全！只要存在壓砸的可能，禁止人體進(jìn)入該空間。2.1.3 打掃爐內(nèi)衛(wèi)生（1）拿石墨器件的時(shí)候必須戴上線手套，嚴(yán)禁赤手接觸，使用吸塵管道時(shí)，要注意防止管道被燙化在石 墨件上。石墨件較燙時(shí)，不能戴薄膜手套；（2）清除取晶時(shí)可能飛濺在隔離閥裝置上的臟物和碎片；（3）所有石墨件必須徹底打掃干凈。干凈的標(biāo)準(zhǔn)是：容易取出的石墨部件：導(dǎo)流筒

13、、上下保溫蓋、上保 溫筒、三瓣堝、石墨堝托，必須打掃到全部露出石墨的本色，特別是不能留有黃色的揮發(fā)物。不容 易取出的石墨件：加熱器、主保溫筒、爐底護(hù)盤(pán)等等，在大清的時(shí)候打掃，仍然要求打掃出石墨的 本色。打掃石墨件時(shí)，可用百潔布；（4）所有爐子內(nèi)壁打掃干凈，對(duì)上排氣熱場(chǎng)尤其要加強(qiáng)爐壁清掃。不能留有任何揮發(fā)物。包括副室爐筒、籽晶夾頭及重錘、兩個(gè)抽氣口、CCD 窗口、測(cè)取光孔玻璃、主觀察窗及其防護(hù)玻璃；鍍金玻璃朝向爐內(nèi)一側(cè)禁止擦拭，否則鍍金層馬上被損壞。不小心擦拭過(guò)的，應(yīng)立即更換；（5）在進(jìn)行以上打掃時(shí)，必要時(shí)可以使用砂紙打磨。凡是砂紙打磨過(guò)的地方，要將砂紙上掉下的金剛砂 顆粒用吸塵泵吸干凈；（6）

14、打開(kāi)防爆閥，讓抽氣管道中氧化物燃燒，清除殘余氧化物；注意：打開(kāi)防爆閥時(shí)手和眼睛應(yīng)該與防爆閥保持一定距離。（7）清除主抽氣管道內(nèi)的氧化物；（8）最后用紗布沾無(wú)水乙醇擦干凈爐內(nèi)壁。2.1.4 裝熱場(chǎng)按順序裝好爐內(nèi)石墨件，上升或下降坩堝軸，使石墨坩堝頂部與加熱器平齊，在控制柜操作屏上校正坩堝零位。使用萬(wàn)用表歐姆檔檢查加熱器是否接地。裝熱場(chǎng)時(shí)，進(jìn)行如下檢查，并調(diào)整正常：（1）加熱器石墨螺釘先擰松再擰緊，防止高溫?zé)Y(jié)；（2）托桿與下軸連接是否穩(wěn)固、對(duì)中；（3）確認(rèn)石墨堝托及三瓣堝是否完好可用；（4）托桿與石墨堝托、石墨堝托與三瓣堝托之間的止口連接必須吻合良好，做到旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)自如；（5）檢查主爐室“O ”形

15、圈的位置及清潔度，用紗布沾無(wú)水乙醇清潔“O ”形圈及主爐室下法蘭密封面；（6）按“爐筒提升”按鈕使主室上升到高出加熱器上方，導(dǎo)向套轉(zhuǎn)到對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)向桿位置，按“爐筒下降”按鈕，直到主室平穩(wěn)著落于底座上；（7）開(kāi)堝轉(zhuǎn) 2rpm，檢查保溫罩、石墨坩堝與加熱器同心度，小心轉(zhuǎn)動(dòng)保溫罩位置到開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)取光孔，確認(rèn)保溫罩與加熱器絕緣良好，無(wú)短路現(xiàn)象；（8）除上下保溫蓋及導(dǎo)流筒以外的所有石墨件確認(rèn)安裝完畢，并相互對(duì)中后，才能準(zhǔn)備裝料。2.2 裝爐2.2.1 裝爐前檢查（1）仔細(xì)察看上爐生產(chǎn)記錄，確認(rèn)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，設(shè)備完好；（2）檢查設(shè)備傳動(dòng)潤(rùn)滑部件是否正常；（3）檢查導(dǎo)向定位部件是否安裝牢固，爐室提升環(huán)是否緊固；（4）

16、確認(rèn)車(chē)間供電正常；（5）檢查各冷卻水路是否暢通，水溫、水壓、流量是否正常；（6）若發(fā)現(xiàn)上一爐生產(chǎn)過(guò)程不正常，須認(rèn)真分析原因，采取有效措施后方可繼續(xù)開(kāi)爐；（7）準(zhǔn)備好一次性手套、線手套、剪刀、口罩、裝料車(chē)等輔助用品；（8）檢查所備多晶料及母合金與報(bào)告單是否相符；（9）用擦爐紙沾酒精把裝料車(chē)擦干凈。2.2.2 檢查和安裝石英坩堝（1）打開(kāi)石英坩堝包裝，戴好薄膜手套把堝舉起對(duì)準(zhǔn)光源檢查石英坩堝無(wú)問(wèn)題；（2）將石英坩堝放入石墨坩堝內(nèi)，過(guò)程中不能有任何磕碰發(fā)生，盡量安裝水平；（3）裝坩堝時(shí)要防止將坩堝外壁的石英渣子帶入堝中；（4）若發(fā)現(xiàn)石英坩堝異常應(yīng)及時(shí)與工段長(zhǎng)或單晶技術(shù)主管聯(lián)系，經(jīng)判斷不能使用后，進(jìn)行

17、更換；（5）裝完坩堝后，另?yè)Q薄膜手套，進(jìn)行裝料。2.2.3 裝料（1）用剪刀把多晶料包裝袋沿塑料線剪開(kāi)，注意外層包裝袋不能接觸到料；（2）裝料技巧：a、首先選擇小碎塊（直徑小于 20mm）的料鋪放到堝底，應(yīng)盡量鋪滿坩堝底部； b、選擇較小塊（直徑小于 40mm）的料繼續(xù)裝入堝的中下部，中下部的料可以裝的緊湊些并且貼近 堝壁，但應(yīng)自然堆砌，不能硬擠。與坩堝內(nèi)壁接觸的料塊，應(yīng)盡量選擇具有表面光滑的球型面的料， 避免尖銳端對(duì)著堝壁。c、中度及較大塊料（直徑小于 70mm）碼放在坩堝中部及中上部，并注意使之對(duì)稱放置，料塊太大 時(shí)，需要拍開(kāi)，選擇兩塊同樣大小的料塊，雙手握實(shí)后互相拍擊，使之碎開(kāi)。拍時(shí)避免

18、崩出的料打 到眼睛或石英堝，坩堝上部要碼放成圓錐形，每塊料必須壘實(shí)，保證不能滑落，上部料塊應(yīng)選擇較 大塊和大塊。堝中料塊不宜裝的太高，衡量的標(biāo)準(zhǔn)是：最上面一層的料塊，其重心處于坩堝平口之 下（裝在導(dǎo)流筒平口內(nèi)的幾塊料除外）； d、裝上部的料塊時(shí)，除最末一層外，仍可輕輕靠在堝壁上，但應(yīng)注意幾點(diǎn)：i. 減少料塊與堝邊接觸面積，以防止掛邊；ii. 在料塊相互之間的相對(duì)位置上，要預(yù)估料塊在垮料后，是否會(huì)架橋，然后進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；iii. 裝最上面一層時(shí) ，料塊不要靠在堝壁上。禁止為過(guò)多裝料而在坩堝上沿“搭圍墻”、硬擠硬塞，寧愿少裝料，也不要冒濺料、掛邊的風(fēng)險(xiǎn)；iv. 裝料時(shí)，要預(yù)留足夠的坩堝旋轉(zhuǎn)空間，確

19、保坩堝旋轉(zhuǎn)時(shí)料不會(huì)碰到導(dǎo)流筒。（3）裝料過(guò)程中應(yīng)注意： a、必須保證料塊是輕輕的與石英坩堝接觸的，避免任何的磕碰和打擊； b、裝料過(guò)程中嚴(yán)禁多晶原料與包裝袋外表直接或間接接觸； c、拍料時(shí)一定要戴好線手套，必要時(shí)戴上護(hù)目鏡； d、不論是上、中、下哪個(gè)部位，料塊尖銳部分不能直接對(duì)著坩堝壁； e、要注意裝料過(guò)程中防止把料灑進(jìn)護(hù)底盤(pán)。（4）裝完料將坩堝下降到可以安裝導(dǎo)流筒，并確保不超過(guò)下限，防止短路；（5）裝入上保溫罩、上蓋板以及導(dǎo)流筒；（5）裝導(dǎo)流筒時(shí)要戴上薄膜手套，以防止沾污多晶料及導(dǎo)流筒，并且要避免導(dǎo)流筒撞上多晶料塊，裝好后要檢查料塊與導(dǎo)流筒之間的距離，能否允許轉(zhuǎn)動(dòng)坩堝；（6）合上爐蓋。檢查籽

20、晶、重錘等是否安裝妥當(dāng)，并用酒精小心擦拭干凈。合上副室，停穩(wěn)籽晶，打開(kāi)翻板閥。2.2.4 封爐（1）目檢爐內(nèi)的熱場(chǎng)石墨件位置安裝無(wú)誤，系統(tǒng)清掃干凈無(wú)異物，鋼絲繩無(wú)損傷，可以封爐；（2）用酒精擦凈主爐室、爐蓋的密封面及翻板閥；（3）手動(dòng)旋轉(zhuǎn)爐蓋至主爐室定位塊，按住“拉伸腔下降”按鈕，將爐蓋平穩(wěn)下降與主室復(fù)位。注意檢查 爐蓋合限位開(kāi)關(guān)是否正確動(dòng)作；（4）向右撥動(dòng)電控柜上拉伸腔旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，將副爐室旋回至右旋限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，關(guān)閉旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)；（5）按住“拉伸腔下降”按鈕，使副爐室沿隔離閥座上端的定位塊下降至與閥室復(fù)合。2.2.5 安裝籽晶（1）查看隔離閥 “O”形圈有無(wú)損傷，確認(rèn)正常后關(guān)閉隔離閥，以防止雜質(zhì)沾

21、污原料和爐室；（2）打開(kāi)隔離閥座爐門(mén)，操作籽晶升降系統(tǒng)將籽晶降至閥室，拉緊鋼絲繩拆下籽晶夾頭，檢查插銷有無(wú)損傷，確保正常后裝回籽晶夾頭；注意：為防止鋼絲繩在纜索管上錯(cuò)位，在無(wú)重錘的情況下不允許操作籽晶升降系統(tǒng)。（3）在籽晶夾頭底部撳入籽晶直到籽晶尾部凹槽，栓上定位銷，并用力往下拉一拉，確保籽晶不會(huì)松動(dòng)；（4）使用紗布沾無(wú)水乙醇潔凈籽晶夾頭和籽晶；（5）扶穩(wěn)鋼絲繩至無(wú)晃動(dòng)，快速下降籽晶至引晶位置以下，再用潔凈薄膜手套向下拉緊鋼絲繩，快速提升籽晶至副室中部，打開(kāi)隔離閥，關(guān)閉閥室爐門(mén)。2.2.6 修改工藝參數(shù)（1）更改工藝參數(shù)中初始裝料量為本次實(shí)際裝料量；（2）更改坩堝跟蹤控制環(huán)里投料重量為實(shí)際裝料

22、量；操作步驟：爐體控制操作界面中按【坩堝跟蹤】按鈕，出現(xiàn)“坩堝跟蹤控制環(huán)”界面，修改“投料重量” 為當(dāng)前坩堝內(nèi)的實(shí)際料重量。如果在“初始化”界面修改了初始裝料量，然后采用自動(dòng)抽真空步驟， 此處的投料重量會(huì)自動(dòng)修改為工藝參數(shù)中設(shè)置的重量。注意：由于每次裝料量有可能不同，因此裝料完成后必須確認(rèn)該參數(shù)是否正確。如果設(shè)定與實(shí)際不符，將 導(dǎo)致等徑時(shí)堝跟比與實(shí)際要求的堝跟比不同。值得注意的是，在拉晶時(shí)提出一段晶棒時(shí)，如果走自 動(dòng)隔離程序，則控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算剩料重量，不需要手動(dòng)修改；如用手動(dòng)隔離，則必須手動(dòng)在“坩 堝跟蹤控制環(huán)”界面里修改“投料重量”為當(dāng)前剩料重量。如果手動(dòng)隔離又不修改重量，則拉第二 段時(shí)

23、程序會(huì)按拉第一段處理，設(shè)定拉速?gòu)拈L(zhǎng)度為零時(shí)開(kāi)始走。（3）更改工藝參數(shù)中“熔料步驟”頁(yè)面下的坩堝位置為當(dāng)前位置，或在“壓力化/熔料”頁(yè)面下的“坩堝自動(dòng)定位”設(shè)置為 0；確保熔料過(guò)程中坩堝誤提升引起事故；（4）查看工藝參數(shù)中每一步驟設(shè)置是否正確，尤其是涉及堝位的步驟。2.3 開(kāi)始單晶的生長(zhǎng)完成以上步驟之后，就可以正式啟動(dòng)晶體生長(zhǎng)程序了，對(duì)于控制系統(tǒng)界面操作還不熟悉的操作者，建 議再熟悉一下操作界面。（1）按【爐體控制】按鈕或在自動(dòng)工藝時(shí)按【切換手動(dòng)控制】按鈕，將出現(xiàn)下面的操作界面；信息提示欄中英文切換晶體/坩堝運(yùn)動(dòng)控制自動(dòng)工藝選擇爐 體 控 制主 操作 選 擇工 藝 參 數(shù)切 換 顯 示區(qū)閉環(huán)控制

24、參數(shù)顯示區(qū)（2）點(diǎn)擊畫(huà)面左側(cè)的【爐體控制】、【氬氣/真空】、【曲線數(shù)據(jù)】、【工藝參數(shù)】、【生長(zhǎng)記錄】、【輔助功能】、【切換顯示】、【系統(tǒng)維護(hù)】八個(gè)爐體控制主操作選擇按鈕即可顯示與之對(duì)應(yīng)的八個(gè)主操作界面；（3）點(diǎn)擊畫(huà)面上方的【晶體提升】、【坩堝提升】、【晶體旋轉(zhuǎn)】、【坩堝旋轉(zhuǎn)】四個(gè)按鈕可以進(jìn)入相應(yīng)界面 操作籽晶/坩堝的運(yùn)動(dòng)方向和速度；（4）頂部的【信息提示欄】?jī)?nèi)可顯示當(dāng)前工藝狀態(tài)和報(bào)警提示信息以及操作提示信息。信息提示欄在手 動(dòng)工藝狀態(tài)時(shí)底色為黃色，自動(dòng)工藝狀態(tài)時(shí)底色為綠色，報(bào)警提示時(shí)底色為紅色。報(bào)警時(shí)點(diǎn)擊信息 提示欄聲光報(bào)警器的蜂鳴器將自動(dòng)關(guān)閉；（5）點(diǎn)擊【中英文切換】按鈕可使操作界面在中文和

25、英文界面之間切換；（6）畫(huà)面中間是【工藝參數(shù)切換顯示區(qū)】和【選擇參數(shù)顯示區(qū)】，前者隨工藝狀態(tài)的更改自動(dòng)切換顯示相應(yīng)工藝狀態(tài)的工藝參數(shù)，后者顯示在【切換顯示】主界面內(nèi)選擇需要觀察的相關(guān)參數(shù)；（7）畫(huà)面下方分別是【等徑控制】、【熱場(chǎng)控制】、【液面溫控】、【生長(zhǎng)控制】、【坩堝跟蹤】、【壓力控制】六個(gè)閉環(huán)控制按鈕以及【升溫控制】按鈕。2.4 抽真空（1）確認(rèn)主真空泵和副真空泵一切正常后，按“主真空泵開(kāi)”按鈕啟動(dòng)機(jī)械泵；（2）對(duì)裝有較多粉料的爐子，將節(jié)流閥手動(dòng)調(diào)節(jié)至零；（3）在主界面選擇【工藝選擇】按鈕，系統(tǒng)顯示自動(dòng)工藝選擇畫(huà)面；（4）在自動(dòng)工藝界面選擇【開(kāi)始自動(dòng)拉晶】按鈕，系統(tǒng)將顯示下面的界面；（5）

26、輸入操作員工號(hào)及單晶編號(hào)后按確定按鈕，系統(tǒng)顯示檢查 1 畫(huà)面；（6）根據(jù)界面提示檢查無(wú)誤按確定按鈕，系統(tǒng)顯示檢查 2 畫(huà)面；（7）根據(jù)界面提示檢查無(wú)誤按確定按鈕，系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)至抽真空工序界面并運(yùn)行抽空工序；（8）系統(tǒng)進(jìn)入抽真空工序，程序?qū)⒁来未蜷_(kāi)主真空球閥、智能蝶閥，整個(gè)抽空工序?qū)⒁罁?jù) SOP 工藝參數(shù)自動(dòng)執(zhí)行；（9）過(guò)程中根據(jù)工藝設(shè)定自動(dòng)關(guān)閉或打開(kāi)主真空球閥、氬氣閥連續(xù)沖洗爐子若干分鐘，然后將爐內(nèi)壓力 抽至極限，這樣可有效排除爐內(nèi)空氣、水氣，獲得較潔凈的晶體生長(zhǎng)環(huán)境。2.5 檢漏(1) 當(dāng)信息欄提示抽真空完成蜂鳴器報(bào)警時(shí)，在抽真空工序界面按【工藝選擇】按鈕進(jìn)入工序選擇界面；注意：可以讓控制系統(tǒng)在

27、完成抽真空后自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到檢漏，而不用人為切換。設(shè)置方法如下：按【系統(tǒng)維護(hù)】 按鈕再按【工藝設(shè)置】按鈕進(jìn)入工藝設(shè)置界面，在“自動(dòng)進(jìn)入檢漏工藝”前打；如果沒(méi)有打， 則在抽真空完成之后系統(tǒng)會(huì)報(bào)警提示抽真空完成，這時(shí)就需要手動(dòng)在“自動(dòng)工藝（返回）”界面下手 動(dòng)切入“檢漏”步驟。其他的自動(dòng)步驟都是如此。（2）選擇【檢漏】按鈕確定后系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)至檢漏工序界面并運(yùn)行檢漏工序；（3）程序自動(dòng)關(guān)閉主真空球閥并延時(shí) 30 秒后開(kāi)始檢測(cè)泄漏速率，兩分鐘后將泄漏率顯示在工藝參數(shù)切換顯示區(qū)內(nèi)。注意：若泄漏過(guò)大（大于 50mTorr/hr），可手動(dòng)充幾次氬氣后再檢漏；因存在漏點(diǎn)造成漏率超標(biāo)的，查補(bǔ)漏點(diǎn)后應(yīng)重新執(zhí)行抽真空/檢漏工

28、序。2.6 壓力化（1）檢漏漏率符合工藝要求后，在檢漏工序界面按【工藝選擇】按鈕進(jìn)入工序選擇界面；（2）選擇【壓力化】按鈕確定后系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)至壓力化工序界面并運(yùn)行壓力化工序；（3）程序自動(dòng)打開(kāi)上氬氣閥按工藝設(shè)定氬氣流量往爐內(nèi)充入氬氣，當(dāng)爐內(nèi)壓力達(dá)到 20Torr 自動(dòng)打開(kāi)主真 空球閥，自動(dòng)開(kāi)“壓力控制”閉環(huán)并在操作界面加色顯示，通過(guò)對(duì)節(jié)流閥開(kāi)度的自動(dòng)調(diào)節(jié)將爐壓控 制在工藝設(shè)定值，壓力化完成；（1）硅料全熔后，在熔料工序界面按【工藝選擇】按鈕進(jìn)入工序選擇界面；（2）選擇【穩(wěn)定化 1】按鈕確定后系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)至穩(wěn)定化工序界面并運(yùn)行穩(wěn)定化工序；（3）加熱器功率自動(dòng)下降至工藝表設(shè)定值并根據(jù)工藝表參數(shù)逐步調(diào)整功率

29、大小，最后穩(wěn)定至接近引晶功 率；（4）坩堝根據(jù)設(shè)定的工藝參數(shù)自動(dòng)增加堝轉(zhuǎn)速度至拉晶時(shí)轉(zhuǎn)速并且自動(dòng)開(kāi)慢升至引晶堝位后停止。注意：過(guò)程中嚴(yán)密注意觀察，時(shí)刻關(guān)注堝位和液面變化情況，發(fā)現(xiàn)異常，即時(shí)切換至手動(dòng)狀態(tài)查明原因解 決問(wèn)題后再繼續(xù)執(zhí)行工序，絕對(duì)避免液面碰觸導(dǎo)流筒等危險(xiǎn)事故發(fā)生。（1）收尾完畢，在收尾工序界面按【工藝選擇】按鈕進(jìn)入工序選擇界面；（2）選擇【停爐】按鈕確定后系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)至停爐工序界面并運(yùn)行停爐工序；（3）程序?qū)⑼顺觥盁釄?chǎng)溫度”控制閉環(huán)并下降加熱器給定功率至零，控制系統(tǒng)報(bào)警并提示關(guān)閉加熱器。按“加熱器關(guān)”按鈕關(guān)閉加熱電源；（4）根據(jù)工藝要求，程序按設(shè)定參數(shù)自動(dòng)下降堝位 2550 ，關(guān)堝轉(zhuǎn)、

30、晶轉(zhuǎn)并以給定的冷卻時(shí)拉速緩慢提升晶體；（5）停功率冷卻 34 小時(shí)后程序自動(dòng)退出“壓力控制”閉環(huán)，關(guān)氬氣閥將爐內(nèi)壓力抽至極限真空進(jìn)行熱 檢漏；（6）檢漏合格,按“主真空泵關(guān)”按鈕停機(jī)械泵，繼續(xù)冷卻 2 小時(shí)后打開(kāi)爐子取出晶體。注意：過(guò)程中不允許切斷冷卻水，否則爐內(nèi)余熱可能損壞爐體部件。第- 18 -頁(yè)第三章單晶生長(zhǎng)輔助流程3.1 中途取晶晶體生長(zhǎng)過(guò)程中如需要取出一段已生長(zhǎng)的單晶，剩余硅液繼續(xù)進(jìn)行生長(zhǎng)，則必須進(jìn)行中途取晶操作：3.1.1 單晶冷卻在取出單晶前，晶體應(yīng)逐步冷卻，以防止晶體裂開(kāi)。（1）將等徑控制、熱場(chǎng)控制、坩堝跟蹤控制環(huán)全部退到 OFF，放慢堝轉(zhuǎn)到 2rpm，并將加熱功率適當(dāng)升高；（

31、2）快速下降坩堝 20-30mm，使晶體脫離液面；（3）將晶升速度調(diào)整到180mm/hr，慢速提升晶體使之逐步冷卻，保持 30 分鐘后，將晶升速度加到 360mm/hr，保持 30 分鐘之后，將晶升速度加到 500mm/hr，保持 60 分鐘。最后將晶體提升到副室內(nèi)。3.1.2 隔離（1）確認(rèn)晶體全部進(jìn)入副室，按【工藝選擇】按鈕進(jìn)入工序選擇界面；（2）選擇【隔離】按鈕確定后系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)至隔離工序界面并運(yùn)行隔離工序；（3）按屏幕提示關(guān)閉翻板閥至“隔離閥關(guān)”行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作；快充氬氣至副室壓力為 400Torr，切換到手動(dòng)，關(guān)閉快充閥，在副室里讓晶體冷卻 30 分鐘，再開(kāi)啟快充閥充開(kāi)副室，最后取出晶體。注

32、意：翻板閥關(guān)閉后“隔離閥關(guān)”行程開(kāi)關(guān)不動(dòng)作，程序?qū)o(wú)法自動(dòng)切換各氬氣閥開(kāi)關(guān)，隔離工序也將無(wú) 法正常運(yùn)行。3.1.3 副室凈化（1）取出晶體后，檢查好籽晶、鋼絲繩。將籽晶、爐蓋上的密封圈、插板閥等擦拭干凈，合好副室；將籽晶提升進(jìn)副室；（2）打開(kāi)“副真空泵開(kāi)”按鈕，在隔離工序主界面按【工藝選擇】按鈕進(jìn)入工序選擇界面；（3）選擇【副室凈化】按鈕確定后系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)至副室凈化工序界面并運(yùn)行凈化工序；（4）控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行副室清洗，信息欄提示凈化完成可以打開(kāi)隔離閥提示信息并蜂鳴器報(bào)警時(shí)，打開(kāi)翻板閥至“隔離閥開(kāi)”行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作；（5）關(guān)閉輔助真空泵。注意：自動(dòng)隔離后程序自動(dòng)更改投料量為剩料重量。 正常情況，二節(jié)引

33、晶堝位為一節(jié)隔離時(shí)堝位，即隔離取晶后要求堝位不變。3.2 回熔（1）引晶拉斷、放肩時(shí)斷棱或者等徑時(shí)勒苞，切換至手動(dòng)狀態(tài)，關(guān)閉等徑控制、熱場(chǎng)控制、坩堝跟蹤控制環(huán)，準(zhǔn)備回熔；（2）升高加熱器功率，降低堝轉(zhuǎn)至 1-2 轉(zhuǎn)，緩慢停晶轉(zhuǎn)，下降坩堝。坩堝位置以液面進(jìn)入高溫區(qū)為宜；（3）逐漸將晶棒降到液面以下回熔，一次不可降太多，等液體里的固體棒溶完后方可再下降一些。如果降得過(guò)快，會(huì)使固體棒子頂?shù)绞③釄宓撞?，造成事故?.3 煅燒新的熱系統(tǒng)必須經(jīng)過(guò)高溫煅燒后才可投料拉晶。3.3.1 煅燒前準(zhǔn)備工作（1）爐子真空度滿足要求：極限真空15mTorr，泄漏率30mTorr/hr，通過(guò)后方可安裝熱場(chǎng)煅燒；（2）將

34、爐膛內(nèi)壁擦拭干凈，安裝新的熱場(chǎng)時(shí)，必須將石墨件表面打掃干凈，熱場(chǎng)裝配要對(duì)中；（3）確認(rèn)鋼絲繩、坩堝軸的限位、行程和位置零位都已經(jīng)校準(zhǔn)好。3.3.2 全套新熱場(chǎng)的煅燒步驟（按 20 寸熱場(chǎng)要求）煅燒時(shí)堝位設(shè)定在零位。（1）第一步，真空煅燒，目的是去除水粉及易揮發(fā)物質(zhì) a、由于新熱場(chǎng)含有大量水分，極限真空的標(biāo)準(zhǔn)降低到 100mTorr。即抽空到 100mTorr 以內(nèi)后，即可 加熱。第一次功率 30kW，一直燒到真空數(shù)值小于 100mTorr 后，加第二次功率到 60kW，當(dāng)煅燒到真 空再次小于 100mTorr 后，加第三次功率到 90kW。保持 90kW，直到真空小于 50mTorr，停止煅燒

35、； b、在上述第二、第三次加功率后，要保證真空數(shù)值不大于 200mTorr，否則爐內(nèi)容易出現(xiàn)電離打火。 如果出現(xiàn)真空數(shù)值大于 200mTorr，則需要將功率降低到上一步驟的數(shù)值，保持煅燒 2 小時(shí)后，再次 嘗試增加功率，如此循環(huán)往復(fù)，直到將真空數(shù)值燒到小于 100mTorr；（2）第二步，通氬氣煅燒，目的是徹底清潔石墨氈a、經(jīng)第一次煅燒后，將熱場(chǎng)全部拆出，徹底清掃熱場(chǎng)及爐膛。然后裝爐抽空。達(dá)到要求的極限真空（50mTorr）后，開(kāi)始加熱；b、氬氣 60slpm，爐壓 10Torr，在 2 小時(shí)內(nèi)，逐步均勻地將功率加到最高功率 95kW。保持 12 小時(shí) 后停爐； c、拆爐前檢查極限真空及泄漏率

36、，如果達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)的要求：極限真空20mTorr，泄漏率40mTorr/hr； 則可轉(zhuǎn)入第三次煅燒。否則應(yīng)上報(bào)班長(zhǎng)，查找原因，解決問(wèn)題后方可轉(zhuǎn)入第三次煅燒；（3）第三步，通氬氣煅燒，目的是為拉晶作準(zhǔn)備 a、將熱場(chǎng)全部拆出并清掃干凈。用砂紙打爐膛，要將爐壁內(nèi)的彩色揮發(fā)物徹底打掃干凈。對(duì)副爐室 也要仔細(xì)清掃；b、裝爐抽空，達(dá)到要求的極限真空（20mTorr）后，開(kāi)始通氬氣加熱，氬氣 60slpm，爐壓 10Torr； c、在 1 小時(shí)內(nèi)逐步升高功率到 95kW，保持 8 小時(shí)后按以下方法驗(yàn)收，驗(yàn)收合格時(shí)停爐；不合格時(shí) 繼續(xù)煅燒，但是高溫時(shí)間超過(guò) 20 小時(shí)，仍未驗(yàn)收合格的，應(yīng)馬上停爐，待拆爐查找原

37、因； 真空驗(yàn)收的方法：將氬氣關(guān)閉真空抽到極限后（20mTorr），觀察真空變化趨勢(shì) 10 分鐘，真空回返 小于 2mTorr 可認(rèn)定已煅燒好，可以停爐。如達(dá)不到要求則應(yīng)繼續(xù)煅燒；（4）停爐后熱檢漏并記錄數(shù)據(jù)，合格的可安排投料拉晶。注意：在第三次煅燒前，可在石墨堝內(nèi)放一片石墨氈，石墨氈上放一塊石英堝片，拆爐時(shí)觀察石英片上是否有析晶現(xiàn)象，有析晶說(shuō)明熱場(chǎng)還沒(méi)煅燒完全。析晶是石英片上出現(xiàn)的白斑，手摸能剝落；3.3.3 新石墨堝、新加熱器的煅燒高溫 8 小時(shí)后停爐。注意：（1）使用新熱場(chǎng)時(shí)，一定要校準(zhǔn)平口，這樣才能安全的使用各種自動(dòng)程序；（2）上述的高溫是指其對(duì)應(yīng)的加熱功率略高于熔料的最高功率。3.4

38、大清正常拉晶 12 爐以后，需要對(duì)單晶爐系統(tǒng)進(jìn)行大清理，大清包括：（1）熱場(chǎng)清理：拆出熱場(chǎng)，清理爐膛。如炭氈有損壞，應(yīng)及時(shí)更換煅燒。拆下副室上部觀察窗，清理干凈副室頂部；（2）泵腔清理：清理泵腔、更換新泵油；（3）管道清理：拆下真空管道盲板、波紋管，清理干凈抽空管道及球閥、蝶閥、防倒吸閥；（4）熱場(chǎng)熱凈化處理：煅燒 20 小時(shí)；3.5 連接部位檢查（1）對(duì)于電極螺栓，容易發(fā)生松動(dòng)，導(dǎo)致打火。因此，對(duì)于已經(jīng)松動(dòng)的，必須擰緊；對(duì)于沒(méi)有松動(dòng)的， 要先擰松，再擰緊，以防燒結(jié)。擰緊的尺度是：用手盡量的緊?。?）對(duì)于下軸與托桿的連接螺栓，容易燒結(jié)在一起。因此，每爐都要先擰松，再擰緊，以防燒結(jié)粘死。擰緊的尺度是：適度；（3）每爐都要檢查籽晶是否可以在夾頭內(nèi)松動(dòng)，如果太緊就要查看原因；（4）裝加熱器時(shí)，