拉晶工艺标准

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1、内蒙山晟新能源（汉虹托管）内蒙山晟新能源（汉虹托管）拉晶工艺标准拉晶工艺标准受控状态实施日期适 用实施责任者注：本文件更改，由建议者提出申请，经批准后方可变更。作 成审 核批 准承 认文 件 编 号版/次总 11 页SS/QW51CZ75001-17A/0第 1 页一一. . 目的目的将硅多晶或者硅单晶转变成客户需要的硅单晶。 二适用范围二适用范围 上海汉虹精密机械有限公司生产的 FT-CZ1806 型单晶炉以及 FT-CZ2008 型单晶炉。 二二. . 使用设备及工具使用设备及工具FT-CZ1806 型单晶炉或者 FT-CZ2008 型单晶炉、空气压缩机、真空泵（主/辅） 、循环冷却水系统

2、、 氩气输送系统、氩气中含氧量监测仪 斜口钳、螺丝刀、不锈钢托盘、不锈钢推车、硅单晶专用取棒车、美工刀等 三三. . 材料材料 多晶硅、可回收利用的硅材料、掺杂剂、5 个 9 的高纯 Ar、可循环的软化冷却水、高纯石墨热场 一次性手套、防静电手套、乳胶手套、隔热手套、塑料袖套、一次性口罩 无尘纸 、乙醇 四四. . 环境要求环境要求 洁净房 五五. . 重要工艺参数重要工艺参数 见工艺参数卡六六. . FT-CZ1806 以及以及 FT-CZ2008 型单晶炉面板介绍型单晶炉面板介绍图 1手动状态操作画面籽晶控制漏气检查氩气控制加热器控制坩埚控制手动菜单炉台状态参数显示控制状态显示籽晶状态显示

3、坩埚状态显示压力控制控制按钮内蒙山晟新能源（汉虹托管）内蒙山晟新能源（汉虹托管）拉晶工艺标准拉晶工艺标准受控状态实施日期适 用实施责任者注：本文件更改，由建议者提出申请，经批准后方可变更。作 成审 核批 准承 认文 件 编 号版/次总 11 页SS/QW51CZ75001-17A/0第 2 页1.图片说明图片说明1.1.“手动菜单”所指的红色区域所显示的是对应于其右边的【籽晶】 、 【泄漏检查】 、 【氩气】 、 【压力】 、 【加热 器】 、 【坩埚】按钮的其中一项，其显示的内容就是对于对应项目的具体操作的控制按钮。1.2.“炉台状态参数显示”所指的红色区域所显示的是炉体所处的状态，包括了上

4、下炉体的压力、加热器的温 度以及功率、电流、电压、氩气流量等等。1.3.“控制状态显示”所指的红色区域所显示的是炉台所启用的控制，红色的代表此项控制正在作用，灰色代 表此项操作此刻不在作用。1.4.“籽晶状态显示”所指的红色区域所显示的是籽晶运动的参数，包括了籽晶的高低拉速、籽晶的转速、籽 晶位置等等。1.5.“坩埚状态显示”所指的红色区域所显示的是坩埚的运动参数，包括了坩埚的高低升速、坩埚转速、坩埚 位置等等。1.6.“控制按钮”所指的红色区域所显示的是几个控制按钮。 七七. . 拉晶作业步聚拉晶作业步聚1.热场组立热场组立 1.1.按照 FT-CZ1806 和 FT-CZ2008 各自的热

5、场装配图 ，将热场部件逐一装配组合。 注意外保温筒的测温孔与温度传感器对准，否则将无法用温度控制拉晶。 1.2.将钢皮尺置于石墨中轴上，如图 1 中点击【坩埚】,弹出坩埚控制菜单。在“旋转速度”中输入想要的坩 埚转速，按【OK】键确认，最后点击【开】按钮让坩埚旋转来确认加热器是否与中轴同心，可以调整加热 器的两个固定螺丝使中轴与加热器尽量调至同心。 1.3.将石墨坩埚放入后再对中，确保坩埚四周与加热器的位置大于 3mm，并尽量同心。 1.4.将导流筒装上，并用如上方法确保导流筒安装的与石墨坩埚同轴。 1.5.将碳毡导流筒放置在石墨导流筒之外，不要将石墨导流筒的位置变化。1 对中中轴与加热器同圆

6、心2 对中加热器与石墨坩埚3 对中导流筒与石墨坩埚组图 2：以 FT-CZ1806 型热场展示对中过程2.石英坩埚的安装石英坩埚的安装 2.1.将石英坩埚的合格证取出，贴附在拉晶记录上。 2.1.戴上一次性手套，拿出石英坩埚，在灯光下确认石英坩埚有无伤痕、裂纹、气泡、黑点。确切的要求参照我们对石英坩埚供应商的来料要求。 2.2.插入石墨坩埚内，比较石墨坩埚与石英坩埚的高度，确认并调整水平 2.3.石英坩埚安装好后，设定坩埚转速 8 rpm，确认石英坩埚在转动时不会晃动方可。内蒙山晟新能源（汉虹托管）内蒙山晟新能源（汉虹托管）拉晶工艺标准拉晶工艺标准受控状态实施日期适 用实施责任者注：本文件更改

7、，由建议者提出申请，经批准后方可变更。作 成审 核批 准承 认文 件 编 号版/次总 11 页SS/QW51CZ75001-17A/0第 3 页1 检查石英坩埚2 装入石英坩埚3 调整石英坩埚放置的水平3.掺杂剂的装入掺杂剂的装入3.1.确认掺杂剂料包上所写的重量与拉晶指示书上的数据是否一致。3.2.带上一次性的手套，将装有掺杂剂的料包在石英坩埚的上方且低于石英坩埚口的位置打开，并抖动装料纸 使掺杂剂全部落入石英坩埚中。1 掺杂剂的装入4.硅材料的料装入硅材料的料装入 4.1.先戴好口罩，确认帽子塞入衣服领子内，头发没有露在帽子外面，衣服拉链全部拉到位；一手戴 2 层一次 性手套，拎材料袋，另

8、一只手戴上塑料袖套、防静电手套，再戴上 3 层一次性手套，进行装料作业。 4.1.1.装料前，尽量留出 510kg 拳头大的多晶最后装 4.1.2.底部堆放时材料以尽量大的面积与坩埚接触，约过 3/4 后以点接触为佳 4.1.3.在距石英坩埚口 10cm 以下装料时，要注意装料密度，装料密度太小，可能造成多晶装不完或是堆在石 英坩埚上太高，化料时容易造成多晶滑出石英坩埚，酿成事故；而装料密度太大，特别是有大块头尾料 时，化料时可能把坩埚胀裂或是架桥。 4.1.4.在装料时，多晶之间不能有太多的的间隙，应该根据多晶的形状，轻轻地摆放紧凑，但决不能不能把多 晶压得过紧，要让多晶有一定的滑动性 4.

9、1.5.整块头尾料要装在离坩埚底 510cm 处，整块头尾料之间以及整块头尾料与石英坩埚之间要有至少 5mm 的间隙 4.1.6.在距石英坩埚口 10cm 处以上，装料应特别注意，应装拳头大小的料为佳，装料高出石英坩埚口时，不 要再装细碎料，应该特别注意减小多晶的滑动性，防止多晶滑出坩埚外） 作业时，必须穿戴规定的劳防用品，为了防止原料硅的污染、一定要用带了多层手套的手去抓原料， 用另一只手握住装原料的袋子。堆放材料的不锈钢推车使用前须清洁干净；装料时材料袋不要碰到热场； 底部堆放时，材料以尽量大的面积与坩埚接触；过半时以点接触为佳；并应注意轻拿轻放，避免与石英 坩埚撞击，要特别注意不能使石英

10、坩埚有破损和缺口，如损坏应立即报告并更换；掉在石英坩埚外的材内蒙山晟新能源（汉虹托管）内蒙山晟新能源（汉虹托管）拉晶工艺标准拉晶工艺标准受控状态实施日期适 用实施责任者注：本文件更改，由建议者提出申请，经批准后方可变更。作 成审 核批 准承 认文 件 编 号版/次总 11 页SS/QW51CZ75001-17A/0第 4 页料不得再放入；防止材料掉入坩埚与加热器的夹缝中；每换一袋材料须更换 3 层一次性手套的最外层 4.2.填充操作结束后，用真空吸尘器除去粘在炉体表面、炉体法兰表面、加热器表面上的硅原料粉末。 4.3.盖上热屏支撑环。 4.4.将手动操作手柄上的【CRUCIBLE】旋钮打到 D

11、OWM 位置，使坩埚降到最低位。1 硅材料的装入2 吸去硅碎屑3 下降石墨坩埚至最低5.炉的安装炉的安装 5.1.将手动操作手柄上的【SEED】键打向 DOWN 将籽晶降下到最低位,安装籽晶并用无尘纸沾拭酒精擦净。 注意安装籽晶时不要旋转籽晶,装好后要垂直下拉籽晶,防止有间距在拉晶时晶棒下滑。 5.2.安装热屏前确保籽晶夹头上的热屏三爪举上落下自如，确认其固定螺丝是否有可能掉出。在三爪的转折 处检查是否有裂痕，如有应立即更换以免在装入炉后掉落。 5.3.确认热屏上的三个挂钩与热屏是否拧紧，有松动需拧紧。 5.4.将热屏小心地挂在三爪上，用手动操作手柄，上升籽晶将籽晶升降旋钮【SEED】打到 U

12、P 位置，停止籽 晶升降时籽晶升降旋钮打到中间位置，下降籽晶升降时打到 DOWN 位置，反复几次使热屏与炉盖相距 13cm 左右为宜。 5.5.用无尘纸沾拭无水乙醇擦拭上炉体和下炉体的闭合法栏。 5.6.提起炉盖定位开关,转动炉盖到与主体合拢的上方,放下炉盖定位开关。旋动手动操作手柄上的【HOIST】 旋钮，打向 DOWN 位置，使炉体合拢，等电机自动停止。 炉体转动时防止热屏晃动、破损；确认螺栓穿过法兰孔，防止炉盖被定位销顶起。 炉盖与下法栏接触后不能算盖好炉盖，一定要等电机到了限位自动停止，否则进入自动化料程序时开启 不了加热器。 5.7.炉盖盖好后,用探照灯确认热屏未滑落,或被原料顶起，

13、此时可以逐步上升坩埚至坩埚化料位置，来确认热 屏和料是否会接触。如可预见有接触不能直接进入化料程序，需打开炉体重新调整装料或通知管理人员 更改程序的坩埚化料位置方可。1 下降籽晶夹头2 安装籽晶3 安装热屏内蒙山晟新能源（汉虹托管）内蒙山晟新能源（汉虹托管）拉晶工艺标准拉晶工艺标准受控状态实施日期适 用实施责任者注：本文件更改，由建议者提出申请，经批准后方可变更。作 成审 核批 准承 认文 件 编 号版/次总 11 页SS/QW51CZ75001-17A/0第 5 页6 炉体合拢5 擦拭炉体法栏4 调整热屏与炉盖的间距6.抽真空抽真空 6.1.慢慢打开主阀阀门。 6.2.确认在 400Torr

14、 以下完全打开主阀。 6.3.持续抽气至 60mTorr 以下（总抽气时间约 1h 左右） ，关闭主阀。 6.4.按下手动操作面板上的【泄漏检测】按钮，打开检漏菜单，按下【开始】按钮开始检漏。按下【停止】按 钮则检漏停止此时屏幕上的泄漏定时就是检漏的时间而泄漏量就是在这一段时间内的漏气量。 6.5.进入真空检漏状态，一般我们计时 5 分钟的漏气量若结果小于 4mT 则通过，若大于 4mT 则检查漏气原因。 即每分钟的漏气率低于 0.8mT 算检漏通过。 7. MELT（熔化）（熔化） 7.1. 检漏通过后，打开主阀。 7.2. 按下手动操作面板上的【氩气】按钮，打开氩气控制菜单将需设定的氩气流

15、量值输入 MFC 流量值中， 按下【MFC 开】和【上炉体气阀 开】氩气即被打开。 如打开的氩气流量值比较大时最好采用分步递增的方法渐渐加大氩气流量，停止时分步递减，这样做可 以使氩气流量计不会因为流量突然变大，而发生零点偏移。 7.3. 将操作面板旁边的状态旋钮打到 “自动/AUTO 档” ，按下屏幕上的【工序开始】此时屏幕中会跳出是否 执行化料程序的确认对话框，点击【确定】自动化料程序开始。 7.4. 在化料过程中检查电流值是否稳定，功率值是否稳定,，与设定值的偏差是否在允许的范围内。自动状态画面确认化料开始化料开始画面8. STABILIZE（温度稳定）（温度稳定） 8.1. 观察炉内硅

16、材料是否已完全熔化，完全熔化后观察是否有挂边。内蒙山晟新能源（汉虹托管）内蒙山晟新能源（汉虹托管）拉晶工艺标准拉晶工艺标准受控状态实施日期适 用实施责任者注：本文件更改，由建议者提出申请，经批准后方可变更。作 成审 核批 准承 认文 件 编 号版/次总 11 页SS/QW51CZ75001-17A/0第 6 页8.1.1.如有挂边则按下，位于屏幕下方的【工序复位】在弹出的对话框中选择【确定】 ，然后将操作面板旁边 的状态旋钮打到“手动/MANUAL”档。按下屏幕上的【坩埚】按钮打开坩埚控制菜单，在“旋转”栏中点 击【关闭】关闭坩埚旋转。将手动操作手柄的【SEED】打向 DOWN 位置适当的降下热屏直到直视看不到 挂边的位置，但不要放下热屏。待数分钟后将操作手柄的【SEED】打向 UP 位置，确认挂边是否掉落，如 未完全掉落则重复前面的操作。如已经处理完挂边则可手动进入“安定” 。 如此时上升籽晶，需注意热屏与炉口的距离，防止吊爪拉断掉入炉中。 8.1.2 如无挂边则按下【下一步】直接进入“安定” 。 8.2.化料时间已到还未化