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文档简介
1、晶体理论筒述:一、晶体结构特点和类型:1晶体结构的特点与晶梏理论:自然界中物质的存在有三种状态:气态、液态、固态。固体又可分为两种存在形式:晶体和非晶体。晶体:内部微粒(原干、分子或高子)在空间按必然规津周期性排列组成的固体。非晶体:内部微粒在空间作无规那么排列组成的固体。将晶体内的微粒视为几何上的点,这些点所组成的几何构型称为晶梏。而微粒所占有的位置称为晶格结点。晶胞:晶体的是小重宣单元,一样说来,晶胞都是平行六面体。晶体:通过晶胞在空间平移无隙地堆砌而成。单晶:单个晶体组成的物体。在单晶体中所有晶胞均至相同的位向多晶:由许多晶体(晶粒)组成的物体。或说多晶体是由许多取向不同而随机排布的小晶
2、体组成。晶面和密勒指数:在晶体物质中,原子在三维空间中作有规律的排列。因此在晶体中存在着一系列的原子列或原子平面,晶体中原于组成的平面叫晶面,原于列表示的方向称为晶向。晶体中不同的晶面和不同的晶向上原子的排列方式和密度不同,组成了晶体的各向异性。这对分析有关晶体的生长、变形、相变和性能等方面的问题时都是超级重要的。因此研究晶体中不同晶向晶面上原子的散布状态是十分必要的。为了便于表示各类晶向和晶面,需要确信一种统一的标号,称为晶向指数和晶面指数,国际上通用的是密勒指教。晶面平面点阵所处的平面,能够利用三个互质的整数来描述空间一组相互平行平面的方向晶体缺点:晶体中某些区域粒子的排列不象理想晶体那样
3、规那么和完整,这种偏离完整性的区域,或说晶体中一切偏离理想的晶格结构称做晶体缺点。1、依照缺点的形成和结构分类:本征缺点(固有缺点):指不是由外来杂质原子形成,而是由于晶体结构本身偏离晶格结构造成的缺点。杂质缺点:指杂质原子进入基质晶体中所形成的缺点。依照缺点的几何特点分类:点缺点、线缺点、面缺点、体缺点。(1)点缺点:晶格结点粒子发生局部错乱的现象。按引发点缺点的粒子不同,可分为:错位粒子、间隙粒子、替位粒子和空位。点缺点与材料的电学性质、光学性质、材料的高温动力学进程等有关。线缺点:晶体中某些区域发生一列或假设干列粒子有规律的错排现象称为线缺点。线缺点的产生及运动与材料的韧性、脆性紧密相关
4、。线缺点有两种大体类型:刃型位错螺型位错晶体生长理论简介:从宏观角度看,晶体生长进程是晶体环境相(蒸气、溶液、熔体)界面向环境相中不断推移的进程,也确实是由包括组成晶体单元的母相从低秩序相向高度有序晶相的转变。从微观角度来看,晶体生长进程能够看做一个“基元”进程,所谓“基元”是指结晶进程中最大体的结构单元,也叫成核。从广义上说,“基元”能够是原干、分子、也能够是具有必然几何构型的原子(分子)聚集体。所谓的“基元”进程包括以下要紧步骤:(1)基元的形成:在必然的生长条件下,环境相中物质彼此作用,动态地形成不同结构形式的基元,这些基元不断地运动并彼此熊化,随时产生或消失。基元在生长界面的吸附:由于
5、对流,热力学无规那么运动或原子间吸引力,基元运动到界面上并被吸附。基元在界面的运动:基元由于热力学的驱动,在界面上迁移运动。(4)基元在界面上结晶或脱附:在界面上依附的基元,通过必然的运动,可能在界面某一适当的位置结晶并长入固相,或脱附而从头回到环境相中。均匀成核:在体系内任何部位成核率是相等的。非均匀成核:在体系的某些部位(杂质、容器壁)的成核率高于另一些部位。一旦晶核形成后,就形成了固一液界面,在界面上就要进行生长,即组成晶体的原子、离于要依照晶体结构的排列方式堆积起来形成晶体。水冷系统:水冷系统包括总进水管道、分水器、各略冷却水管道和回水管道。由循环水系统来保证水循环正常运行。(电极、珀
6、竭杆上为进水口,下为出水口,其余各部件均相反)水冷系统的正常运行超级重要,必需随时维持各部位冷却水脂畅通,不得堵塞或停水,轻者会阻碍成晶率,严峻会烧坏炉体部件,造成庞大损失氮气系统:气气系统包括液氮储罐,汽化器、气阀、氮气流呈计等部件。氯气纯度为5N,在单晶生长进程中起爱惜作用,一方面及时携带熔体中的挥发物经真空泵排出;另一方面又及时带走晶体表面的热呈,增大晶体的纵向温度梯度,有利于单晶生长真空系统:真空系统要紧分两部份:主炉室真空系统和副炉室真空系统。主炉室真空系统要紧包括主真空泵、电磁截至阀、除尘罐、平安阀、真空计、真空管道及操纵系统等。其中除尘罐对排气中的粉尘起到过滤作用,以便爱惜真空泵
7、,除尘灌内的过滤网要按期清理,使排气畅通,不然阻碍成晶,另外要按期改换泵油。副炉室真空系统除无除尘罐外,与主炉室真空系统相似。主若是在拉晶进程中需要关闭主、副炉室之间的翻板阀取晶体或提渣时,必需用副炉室真空系统来对副炉室进行抽真空。拉晶进程中必要时应进行真空检漏。冷炉极限真空应达到5Pa以下,单晶炉泄露率应该低于3Pa/10min炉体:主架由底座、立柱组成,是炉子的支撑机构。主炉室和副炉室是单晶生长的地址。主炉室是炉体的心脏,有炉底盘、下炉筒、上炉筒和炉盖组成,他们均为不锈钢焊接而成的双层水冷结构,用于安装生长单晶的热系统、石英坤揭及原料等。副炉室包括副炉筒、杆晶旋熊机构、软轴提拉室等部件,是
8、单晶硅棒的接纳室。籽晶旋转及提升机构,提供籽晶的旋转及提升的动力和操纵系统。(四部件)堪堪的旋转及提升机构,提供附据的旋转及上升的动力和操纵系统。(二部件)主、副炉室的起落机构,通过液压对炉室进行起落。(上、下液压)电气系统:电气系统要紧包括电源操纵系统和单晶炉操纵系统。直拉单晶炉主电源采纳三相交流供电,电压380V,频率50Hz。经变压器整流后,形成低电压,高电流的直流电源作为主加热电源。(功率柜)热系统简介:热系统长期利用在高温下,因此要求石墨材质结构均匀致密、牢固、耐用,变形小、无空洞、无裂纹、金属杂质含曷少。单晶炉操纵系统要紧包括速度操纵单元、加热操纵单元、等径生长操纵单元、水温和设备
9、运行巡检及状态报警、继电操纵单元等部份。1)速度操纵单元对晶升、期升、晶转、蜗转的速度进行操纵。2)温度传感器从加热器上取得的信号与等径操纵器的温度操纵信号叠加后进入欧陆操纵器,经分析调整操纵加热器电压,达到操纵加热温度与直径的目的。3)水温运行巡检及状态报警单元能够对单晶炉各跖冷却水温进行实时检测,当某路水温超过设定值时,相应水跖发出报蓍提示工作人员排除。同时本单元能够实时检测单晶炉运行中的异样现象,给出相应报警。4)继电操纵单元包括液压系统继电操纵,真空机组继电操纵及无水、欠水继电操纵等部份。1)加热器是热系统中晟重要的部件,是直接的发烧体,温度臬高时达到1600以上,形状为直筒型。2)石
10、室培烟是用来盍装石英生燃的,目前利用较多的为3瓣或4瓣,它的内径尺寸要和石英生揭的外形尺寸相配合。同时,石塞出揭本身必需具有必然强度,来经受硅料和石英生揭的重量。3)托杆和托盘要求和下轴结合牢固,对中性良好,在下轴转动时,托杆及托盘:偏摆度小于2mm,托杆及托盘的高度设计需要充分考虑化料揭位和足够的揭升行程。4)保温罩由上保温盖、炉底压盘、保温筒、导流筒等部件合理配合组成,炉底盘部份和保温筒外围需要包裹必然厚度的石墨毡,保温堂整个系统对热系统的内部温度散布起着决定性作用。5)石墨电极的作用,一是平稔地支撑加热器,二是通过它对加热器通电,因此要求石塞电极厚重,结实耐用。与金属电极和加热器的接触面
11、要求滑隘、平稳,之间需加碳箔垫片(有利于提高加热器与石墨电极的导电性能)O热系统的安装与对中:热系统,专门是新系统在安装前,应认真擦抹干净,去除说明的浮尘,检查各部件质呈、整个炉室也必需清擦干净,安装顺序一样是由下而上,由内到外。在整个安装进程中,要求热系统对中良好。具体对中顺序如下:1)托杆对中,先将托杆稔固地安装在下轴上,如紧上螺丝后,托杆还有晃动,需修磨托杆下面盖面,使托杆与下轴能够紧密配合安装。打开揭转,测是托杆是不是对中良好。2)加热器与石墨增揭对中,打开摒犯,对平口(将石里凿据上沿与加热器上沿处于同一平面),调整加热器位置,与石墨坤揭对中,保证石星坤燃与加热器之间的间隙周围都一致。
12、最后紧电极螺丝,固定好加热器。3)保温罩与加热器对中,调整保温筒位置,做到保温筒内壁和加热器外壁之间间隙周围都一致,注意可径向移动,不可转动,不然取光孔和测温孔对不上。4)保证炉底护盘与电极之间间隙前后一致,不然可能造成打火。每次拆装炉时,都需检查同心度,如此既可保证热场的对称性,又能幸免短跖打火。说明:a)单晶制造工艺流程为方块标注环形部份,即由配料工序开始,至晶棒终止;b)配料工序的人口为库房治理部门;c)晶棒工序的出口为查验;d)在本工艺流程中,若是拉晶为持续工作时,在停炉到清炉完后,从装料从头开始,如在按要求开炉次数后或长时刻没有开炉时,要从煨烧开始;c)在本工艺流程中,若是放肩、转肩
13、、等径进程中掉苞,依照工艺要求回熔或掏出。1.拆、清炉:拆清炉的目的是为了掏出晶体,清除炉膛内的挥发物及杂质,清除石墨件上的附着物、石英碎片等杂质。在拆清炉进程中必需穿着好劳保防护用品(换工作服,戴好口罩、手套),认真阅读拉晶记录,了解上炉设备运转情形。掏出晶体:在持续生产的情形下,确信停加热5小时后,才能拆炉;拆炉时充气到正压后,打开副室门,快速提升晶体。若是晶体完全提升到副炉筒内,那么闭合翻板阀,升起副炉筒,用托盘防护后,将副炉筒转出;若是晶体不能完全提升到副炉筒内,那么需在喉口垫厚木板加以防护,然后才能升起副室及炉盖,连晶体一跖转出;桀出时注意推动的速度要均匀,以避免晶体撞到炉体。摆放好
14、取晶框后,快速降下晶体,严禁使晶体接触到取晶框(会致使上轴钢丝绳因跳槽而损坏),剪断细颈后慢慢释放重锤,操纵好重迫的旋转和晃动,避免钢丝绳跳槽或籽晶磕碰损伤,此进程中注意个人平安防护。将掏出的晶棒放置到规定地址冷却。检查钢丝绳、籽晶、掏出热系统部件:检查钢丝绳是不是完好可用,假设有变硬、毛刺或其它损坏情形,那么应请维修人员去除老化、损坏部份,或改换新籽晶。戴好高温隔热手套,按顺序掏出导流筒、保温盖冷却;用手或钳子夹住石英锅的上端部份提起掏出,将石英锅整体提出并掏出炉内废石英、揭底料标记后放在指定位置,不要让残骸和碎料掉入炉内,掏出的揭底料不能接触到石墨。然后将三瓣石墨摒、石墨谒托掏出冷却。景后
15、再将主室炉筒升到聚高位,旋转出来(垂直方向上要离开热系统)固定稳固。必要时,掏出保温筒,加热器和电极护套炉底部件等。清炉进程:待掏出的石墨件自然冷却后,进行完全清理。石墨件的附着物用砂纸打磨后,用刷子和吸尘器对石墨件作整个吸尘,用棉布或毛巾擦拭直至干净。打扫干净的标准是:导流筒、上下保温盖、保温筒、三瓣揭、石墨揭托等,必需打扫到全数露出石墨的本色,专门是不能留有黄色的挥发物。将炉子内壁、炉盖、主炉筒、小副室、副炉筒、两个抽气口、观看窗、依尔根信号孔及其防护玻璃清理干净。先用吸尘器把炉内的挥发物等吸净,再用沾有酒精的棉布或毛巾完全擦拭,不能留有任何挥发物。拆开防爆阀上的挡板,清理管道内的挥发物;
16、打开除尘罐,清理罐内和除尘网上的挥发物;清理完成后,安装时应检查密封圈,注意将密封处擦干净,如发觉密封圈有损坏时应及时改换。在进行以上清理时,必要时能够利用细砂W氏打磨(石墨器件除外)。凡是用砂纸打磨过的地址,具后必需用酒精擦拭干净,损坏严峻的石室件要及时改换。安装热系统:将清理过的石墨热系统各部件按“炉底碳毡”、“炉底护盘”、“下保温筒”、“排气口护套”、“增揭护套”、“电极护套”、“石墨电极”、“石墨加热器”、“石墨螺丝”的顺序安装。注意在“石墨电极与炉体电极、加热器与石墨电极和加热器与石墨堞丝接触面处加一层完整无损的碳箔;然后按顺序安装“中、上保温筒”、“石里托杆”、“石墨揭托”和“三瓣
17、揭二将热藕维取光孔与保温筒上预留口对正。除上、下保温盖、导流筒之外的所有石墨件安装完毕后,相互对中(误差在2mm之内)。揭位对平口后,检查据位是不是为“0”。假设不是,设定揭位值为“0”,设定好后如无特殊情形,任何时候不许诺随意设定、更改揭位。给定揭转2rpm,检查平口、堪转动是不是平稳、是不是晃动,要求墙摆动在2mm范围内。往回装石墨件时,进行如下检查,并调整正常。a)加热器石墨螺钉是不是紧固,之间的碳纸是不是完好。b)托杆与下轴连接是不是稳固、对中。c)确认石墨揭托及三瓣烟是不是完好可用。田托杆与石墨揭托、石星揭托与三瓣堪托之间的接口连接必需吻合良好,作到旋转、滑动自如。装料:检查所备原料
18、及母合金是不是与随工单相符,观看包装有无破损现象,区分原料的大小、破碎程度,如原料不符合要求(如:料未清洗)应及时改换;按要求穿着好劳保用品。检查石英坤燃无问题(破损、裂纹、气泡、黑点、色泽)后,将卅摒放入三瓣石里揭内,尽可能装水平。装生揭时要避免将卅摒外皇的石英法于带入墙内。装完卅燃,须另换装料用的手套后,才能开始装料,佩带一次性手套后,不许诺接触原料之外的东西,不然改换手套。在装料进程中应检查硅料中是不是有夹杂异物,表面是不是氧化,有无水迹等。装料的原那么,从纵向来讲,小块的料放在坤摒底部;层大块的料放中部,中等大小的料放在最上边;从径向来讲,大块的放在周围,小块的放在中心。必要时要把大块
19、的料敲小,尽可能利用好揭内空间,不然到最后可能料装不下。中下部的料能够装得紧凑些而且切近揭壁,但应该是自然堆砌,而不是硬挤。上部的料块,仍可轻轻靠在揭壁上,但应该注意四点:a)减少料块与揭边的接触面积,以避免挂边;b)在料块的相对位置方面,要预估料块在垮料后,是不是会架桥,然后进行相应的调整;c)装最上脸部份时,小块的料不要靠在揭空上(挂上后难以被烤下);d)不论是上、中、下哪个部位,料块尖锐部位不能直接对着爆塌壁。装完料后,用洗尘器吸干净石英揭、石墨揭、加热器上沿,顶层炭毡上的料渣,给定蜗转2rpm,检查据转动是不是平、是不是晃动,要求摒摆动在2mm范围内,快速降爆燃到化料位置、注意不要超过
20、下限即悬低端位(此处指热场装配时确信的平安下限,每套热系统刚利历时都要确信悬低端位,并明确标记在此炉记录本上。确信具低端位的方式:在装炉进程中,对好平口后,掏出三瓣石墨班揭,降揭位直到揭托距离石望电极20mm距离时的竭位值。),避免造成短跆。揭位降到位后停止揭转,安装下保温盖及导流筒,安装时要戴上薄膜手套,以防手沾污多晶料,而且要幸免导流筒与多晶料接触。检查无误后,擦拭干净主炉室、副炉室密封面,合上炉盖,确认籽晶的型号和质呈,检查杆晶是不是装好。杆晶夹头装到重锤上时不能拧得过紧,正确操作为:拧紧后再拧回1/3到"2圈。整个拆装炉、装料进程中,籽晶不能有任何磕碰、损伤,对是不是损伤有疑
21、问时,应改换新籽晶。打开小副室门,用沾有酒精的棉布或毛巾擦拭干净翻板阀的密封圈及翻板阀内部,关上翻板阀。停稳籽晶后,打开翻板阀,关好小副室门,预备抽暇。按要求做好记录。抽暇:直拉单晶硅是在减压状态下进行单晶生长的,所谓减压确实是将氮气从副室上端通入,同机会械泵从主室下部排出,使炉内压力维持在12001600Pa左右。检查热耦链的信号线,检查观看窗口,如阻碍观看那么清洗干净,并装好。检查通水情形正常后,才能启动主室泵。循环水压力启动泵时,零点动两、三次后,再开泵。真空阀必需慢慢打开一半(50),维持约1分钟左右后,再完全打开(100)o不经点动直接开泵和过快地打开球阀都是错误地操作方式。炉内真空
22、度在持续抽暇30分钟应达到以下。当真空抽不下去时,能够开启氨气阀门向炉内通入氮气,维持35分钟后关闭氮气,继续抽真空,假设在充意气三次后,真空仍是抽不下去,要与维修联系检修。按要求做好记录。充氮气真空度低于,方可打开氮气阀,打开副室氯气阀门V2使炉内压强维持在12001600Pa之间。通盘:气的压力及流星为,当炉压达到规定要求后,预备加热。按要求做好记录。化料:化料功率的选择打开加热开关,用一个小时的时刻,均匀的分四次将功率加到是高功率7580kw,具体操作:调剂加热功率值,一样为30、50、6五、75左右。在料全数熔完之前,还剩余少呈小料块时,应适当降低功率,以避免跳料。升温进程必然依照上述
23、进程,加热速度不宜太快,不然易造成石英培揭炸裂。揭转的启动、停止塌料后依照情形给附墙转速12r/min,以使增揭均匀受热。揭位起落的把握一旦塌料以后,应该马上将增揭升上来。以后随着料的慢慢垮下,应该慢慢升高病位。若是不及时将用竭升上来,料块的主体部份处于低温区,会增加化料的时刻,也就增加了培据与硅液的反映时刻,无益于培摒的爰惜。而且,揭底长期处于低温区,增加了漏料的机率。上升的时候注意要在料和导流筒之间留够平安距离o化料进程中,应时常注意各出水管道水温。在整个化料的进程中,都要有防范漏料的意识。因此,熔料进程中操作人员不能离开炉台,要随时观看情形,及时处直挂边、搭桥、漏料及其它意外事故,并做好
24、记录。为了防范漏料,在平常(指正常时)就应该积存以下体会:高温多少时刻以后,堪揭下部会显现熔液;第一次显现熔液时,液面的位置应该在什么地址;第一次垮料后,液面位置应该在什么位置。判定漏料的迹象除显现熔液的时刻、熔液的高度位置外,还有一个参考现象是观看加热电流是不是稳固,因为漏料会造成短跖打火.挂边的处置应该在生揭中心的料未化完时,就将挂边处置掉。因此,当料方才全数垮下时,就要注意观看有无挂边的可能。若是有,正确的处置顺序是:先用较高的揭位,将支撑住挂边的处于用燃中心的料块熔垮,使之与挂边料离开,再将墙位降到较低的位置,使挂边料块处于加热器纵向的中心位置(即高温区),进行烘烤。在处置挂边的进程中
25、,功率要适本地升高。若是所有料都化完了,仍有挂边,这时即便有跳料风险,仍是应该把据位降到最低,升高功率,将挂边化掉。因为有挂边时,拉晶无法进行。一样情形下,还未到严峻跳料时,挂边就能够被处置掉。利用化料时刻,检查运算机内各参数设定是不是正确。观看硅液面有无渣滓,决定是不是需要提渣,如有渣滓,在剩一小块料没化完前,用此块料尽可能粘熔硅中的渣滓,将其提出,并按要求做好记录。引晶:当料熔化完时,应调整竭位到引晶摒位,一样目测熔硅液面与导流筒下沿距离1020mm为宜(可参考前几炉墙位参数),加热功率到引晶功率(参照加料量和前几炉数据确信),开始稳固温度。具体操作进程:欧陆值降至适合时,将欧陆/功率部份
26、调至“自动”,待温度稔固后(从降温到稳固大约需要2h),判定温度稳固的方式:SV值与SP值大体相当,没有大幅度上下浮动。设定揭转59r/min,晶转值1012r/min,据转晶转应分几回调整到位,禁止调整幅度过大。将籽晶降至导流筒上沿;10分钟后将籽晶降至距液面10mm处,预热10分钟,降籽晶使之与熔硅接触(试引晶)。适合的的引晶温度是杆晶和熔硅接触后显现光圈并慢慢变圆,并有变大的趋势。假设下种后杆晶周围显现白色结晶,而且很长时刻没有显现光康,说明温度太低;假设下种后马上显现光图,光圉抖动,而且愈来愈小,说明温度太高。然后依照情形调剂温度(SP值),当温度适合开始引晶。打开晶升电源,计长器清“
27、0”,手动引晶进程中,拉速能够在0mm/min9mm/min之间调整,是好是让拉速维持在2mm/min6mm/min,直径操纵在3mm6mm之间。引晶进程中要时刻注意观看炉内情形,依照情形灵活调剂拉速保证引晶正常进行。引晶进程中尽可能不调剂温度,避免位错产生。引晶要求熔接、缩颈均良好,直径在3-6mm之间,长度150mm。引晶高速段的平均速度应操纵在3-6mm/min之间。过慢不能排除位错,过快那么放肩时易放“飞”(放肩时长的太快,乃至于呈方形),容易致使单晶半途断棱。放肩:引晶终止后(细颈长度150mm),将拉速调整到左右进行放肩,放肩的起始部份宜慢,以后应通过调整温校速度适时降温,使放肩生
28、长滑时,避免肩部呈台阶状(一样温校起始值-12,然后慢慢增加)。放肩时刻大约lOOmin左右,放肩过快容易致使单晶断棱。放肩务必要放平肩,当肩部放到接近要求直径时,应用测径仪测星晶体直径,当直径小于要求直径约10mm左右时,即可开始转肩。转肩:转肩前需依照情形进行预降温,一样降低欧陆操纵器设定值(SP值)1030个字,转肩时拉速为3mm/min,依照现场放肩快慢而定。一样调剂方式为:直径145mm时,拉速mm/min左右;直径148mm时,拉速2mm/min左右;直径151mm时,拉速mm/min左右;直径154mm时,拉速mm/min左右;转肩进程中应适时打开揭升,靠肩完成后,及时将计长清零
29、并记录。转肩完毕后,对拉晶状态进行20分钟的观看,适当调整温度和拉速,确认棱线明显,直径适合。当晶体在头部设定拉速下能等径生长时,压好光周(1/31/2),手柄拉速调到。后即可投入自动等径。放肩时不成品的处直:a»第一次放肩不成晶时,无渣回熔。吧有法时用晶快升提升至导流筒的中间部位后,将SL设定在mm/min上升5分钟后快速提升到副室,打开主室氯气阀门盖好翻板阀。关闭翻板阀后,打开快速充气阀门VI给副室充气,抵达常压后打开副室小门,掏出不成晶品。c)清理阀体室,擦拭小副室门密封处。d)检查杆晶,并稳固好籽晶,合好小副室门,用副室泵,开始抽真空。副室抽真空:打开副室泵开关,抽真空。当真
30、空接近气压表负值顶端时,关闭副室泵阀门,打开氮气快速充气阀门VI,充氮气到接近常压,然后关闭氮气阀门VI,打开副室泵阀门抽暇,按以上方式重曳充气3次。关闭副室泵阀门检漏,合格后,打开翻板阀,打开V2,关闭V3。降杆晶,从头稳固温度,预备引晶。等径:脸算揭跟比是不是正确在等径进程中要常常脸算揭跟比是不是正确,专门是在尾部时,要注意揭升情形,判定揭升曲线是不是适合,不正确的要及时纠正。验算的正确方式是:用同一时刻段内,揭位转变量和晶体长度转变是之比来判定。按要求每隔一小时做一次记录,要求整齐、详实。等径进程中掉苞的处置(以拉制6"单晶为例):A)处直原那么:当单晶长度大于一个直径长度的倍
31、左右(即6”单晶大于400mm左右)时,应当按单晶(无位错或有位错)进行冷却,然后掏出。小于400mm左右时,分以下几种情形处置:a)若是原料较差,或化完料后看见液面有较多渣滓,应该提渣(俗称“提饼子”)。b)若是原料较好,且化完料后液面较干净,应该全数回熔。B)冷却单晶的步探:在需要拉多段单晶时,掏出单晶棒前,晶体应慢慢冷却,以避免晶裂。步骤如下:a)先将运算机退出自动操纵,然后将欧陆退出自动,并将加热功率略微升高(参考上段引晶功率和欧陆值适当增加)。b)将摒跟关闭,快速降生揭3040mm,使晶体离开液面。c)晶升速度起初设定为min,慢慢增加,四小时左右将晶体提升至副炉筒。打开V3,关闭V
32、2,关闭翻板阀,用VI充气到压力表一半左右,让晶体再冷却10分钟。昊后充气到正压,才能够掏出晶体注意事项:a)在进行倒气之前,先确认以下三个条件是不是具有。不然不能进行倒气。1)副室泵是不是完好可用。2)晶体长度可否升到副炉筒之内。3)翻板阀冷却良好,出水温度正常。b)向上提升晶体前,确认揭升跟踪已经关闭。c)晶体高度提升到足够平安的位置,确保可不能被翻板阀碰着。d)确认主室意气通上以后,才能盖上翻板阀,若是主室被抽成真空,将会显现严峻的跳料,损坏导流筒及热场。U)主室通气后,随时观看炉内是不是正常,避免结晶和跳料。掏出晶体而且检查或改换好籽晶后,撩拭干净各部位密封处,降下炉筒,关上小副室门,
33、给副室抽上真空以后,不能直接打开翻板阀,必需赶气三次后,才能打开。h)赶气完后,打开翻板阀,通上副室氮气V2,关闭主室氨气V3,关闭副室阀,关闭副室泵。这五步操作之间的顺序不能错,时刻距离尽可能缩短。回熔步骤:a)确认晶体长度,降低揭位到适当高度。b)将欧陆退出自动,晶转设定为5r/min,揭转设定为2r/min。c)功率调整到化料功率的90%左右。d)观看炉内状态,慢慢下降晶体进行回熔。若是过快降下晶体,有可能触到石英揭底,造成漏硅事故。c)回熔完成后进行常规作业,并做好相关记录。扫尾:当揭底余料少于投料星的10%时(可依照晶体长度判定,即:55kg投料时,按直径154mm计算,晶体长度11
34、50mm,其他投料重侵类推,按直径154mm计算,每千克长度23mm,或依照蜗位判定),可开始扫尾。关于手动扫尾,扫尾前将自动等径退出,揭升停止,但控温部份的温校速度能够保留;关于自动扫尾,抵达设定长度后自动进入扫尾程序,雷关闭据跟,并在速度系统中将揭升速度清零、关闭揭开电源,运算机将按设定的扫尾曲线自动扫尾。扫尾进程的开始时期不能过大提高拉速或大幅提高温度。扫尾进程中应时刻注意炉内情形,适当调整拉速或温校参数。停炉:当揭内显现结晶或收完尾后,假设处于自动状态需退出自动,降低揭位约30mm左右,使晶体离开液面。分步降低加热功率到零,关闭加热电源,停揭转,慢慢降晶转到零。将运算机内以下参数更位:
35、a)晶升速度归零。b)控温单元退出自动。c)分次降加热功率至0。停炉冷却时刻为4至5小时,冷却期间不断泵和氯气,以加速冷却,或停炉后两小时停氮气和泵,自然冷却6小时后拆炉。停炉后必然要保证供水正常。在拆炉前半小时要抽暇到极限,进行检漏,将真空度及检漏数据记录下来。若是应该换泵油或清洗机械泵、清洗真空管道等,那么停加热2小时后,停气、抽暇、检漏,记录真空度及检漏数据。然后开始换油或清洗。在换油、清洗进程中,要注意与换油人员的配合,严防误开泵造成人身损害。热场煨烧:旧系统煨烧频率每两个大清周期(每隔12炉)进行一次煨烧,在炉子距离4天以上没有利用而且真空度已经不行的时候进行一次煨烧.煨烧时刻:48
36、h。燃烧要求在炉子真空达到要求后,旧系统、炉于6Pa一下(新系统、炉于12Pa以下)充氮气,炉压操纵在13OOPa16OOPa,揭位放在平口位置,晶转给5rpm据转给卜2rpm,开始升温。进程要求严格操纵慢升温,具体煨烧程序如下:第一次煨烧分两次(距离2分钟以上)加功率到30KW左右,恒温旧系统半小时(新系统1小时),检查是不是有火花和漏电;若是电流表和电压表同时移动就要降低氮气流量直到现象排除;分两次(距离2分钟以上),加功率到45K*左右,旧系统恒温半小时(新系统1小时);分两次(距离2分钟以上)加功率到60KW左右,旧系统恒温半小时(新系统1小时);分两次(距离2分钟以上),加功率到75
37、Kq左右,恒温1小时;分两次(距离2分钟以上)加功率到85ICW左右,恒温2小时;关氯气,抽真空,观看真空情形,继续高温燃烧到真空13Pa(新系统16Pa)以下,分多次降低功率到零,关闭加热电源。注:加热进程中要注意观看,若是电流表和电压表同时摆动,就要降低加热功率和氮气流量直到现象消失30分钟后再从头升温。关于新热场、炉子依照上次煨烧情形,进行第二次或第三次煨烧。第二次煨烧加热进程和第一次相同,在最后加功率到90KW,恒温4小时。关氯气后,继续燃烧到高温真空13Pa以下时降温。第三次及以上煨烧加热进程第一次一样,再是后加功率到90KW,恒温1小时.关气气后,继续燃烧到高温真空13Pa以下时降温。挂边和搭桥:所谓挂边指硅绝大部份熔完后,硅熔体上面咐揭边上粘有硅块的现象。搭桥指硅将熔完时,部份硅块在硅熔体上面形成
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