单晶生长操作规程讲解

单晶生长操作规程讲解第1页，共14页，2023年，2月20日，星期一2.抽真空，检漏：a.各处密封圈务必清理洁净.b.真空泵正确的关闭与开启.c.炉子漏气率的关键性.

Q=(P1-P2)XV/TR3.拉晶的实践过程：早先：真空拉晶--常压拉晶--减压拉晶对目前的炉内拉晶压力要求在8-15turo<2700第2页，共14页，2023年，2月20日，星期一4.热量传递的三种方式：

①传导②对流③辐射5.熔料：①加热与保温②正确的使用加热功率，不破坏石英坩埚与石墨坩埚的使用寿命，不破坏其结构。③在化料过程中，坩埚的位置放置的重要性。④拉晶的时间越长，拉晶的困难就越大。第3页，共14页，2023年，2月20日，星期一6.熔体的对流：

①自然对流.②强迫对流---旋流.③强迫对流---逆流.④表面张力对流.7.Dash缩颈（无位错单晶生长技术）位错的特性：位错是一种线性缺陷，是由几个原子大小的线性管道，位错线附近原子发生严重错排和畸变。位错分为：棱位错螺行位错混合位错

第4页，共14页，2023年，2月20日，星期一8.缩颈的要点：

①下降过程中不要急于接触到高温（分段下降）.②籽晶与熔体要在合适的温度下充分良好的接触.③细颈（Ф4--5mm，L=150mm）9.能量守恒方程式：

®

Qn+Ql=Qm+Qc

Qn：加热器提供的系统热量

Ql：晶体结晶时释放的潜热

Qm：熔体表面损失的热量

Qc：晶棒表面通过热辐射与对流将热量损失到外围第5页，共14页，2023年，2月20日，星期一

®

LVd+AKL(dTL

/dx)=AKS(dTS

/

dx)L结晶潜热V生长速度

d硅的密度A固液界面的截面积

KL液体热传导系数dTL

/dx临近界面

KS固体热传导系数

10.放肩①放到一定的拉速.②恒定降温方式.

第6页，共14页，2023年，2月20日，星期一11.转肩与等径：①转肩时的大小与拉速（2--4mm/min).②降低拉速，跟进埚跟比和随动.③确认等径参数，投入自动.④断棱和回熔12.收尾与停炉：①根据埚底料的多少判断是否要收尾.②控制温度和拉速.③降功率、停炉冷却.④整个拉晶过程的记录。第7页，共14页，2023年，2月20日，星期一

拉晶过程中常见事故和处理A停水

a发生停水时，立即检查（自动打开的）或打开停水炉子的事故水进水阀。

①关闭加热功率，②复位控制柜面板上单晶生长控制器，使其处于手动状态，③降低埚位到熔料埚位，④关闭埚转。

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b停水后水压恢复

①冷却水恢复供应时，立即检查（自动打开的）或关闭事故水阀门，监控水压，有异常及时报告。②水压恢复时，炉内无严重氧化现象，熔体未结晶或已结晶但液面结晶小于10分钟且石英坩埚未破裂，按加热功率开，调节功率到熔料功率。③启动埚转，设定为2转/分，打开埚转前，确保埚转电位器处于零位。④熔化结晶面，在此期间应密切炉内有无严重第9页，共14页，2023年，2月20日，星期一

氧化现象，注意硅料液面熔化情况，一旦发生严重氧化现象、硅液面下降，立即停炉并报告。

⑤晶体处理同晶变单晶一致，待结晶全熔后，手动调节功率为引晶功率，温度稳定后开始引晶。

c停水后水压无法恢复，或恢复时结晶大于10分钟①快速提升晶体或籽晶，距液面150mm。②待熔体结晶15分钟时，快速提升坩埚并顶起导流筒100mm。③停炉，充分冷却后拆炉。第10页，共14页，2023年，2月20日，星期一B停电

a若炉子工作时，加热部分停电：

①把复位控制柜面板上的单晶生长控制器调到手动，②降低埚位到熔料埚位，③关闭埚转，④加热部分恢复且时间较短（如停水）则升功率熔料，⑤启动埚转为2转/分并确保电位器处于零位，⑥熔化结晶面时应密切注意液面情况，有问题及时上报⑦晶体处理同晶变单晶一样，全熔后降温引晶，第11页，共14页，2023年，2月20日，星期一

⑧加热部分恢复时，停电时间较长且结晶大于10分钟或坩埚破裂，就快速提升晶体或籽晶距液面150mm。⑨在熔体结晶15分钟时，快速升坩埚并顶起导流筒100mm。⑩停炉，冷却后拆炉。

b若炉子工作时，加热电源、控制电源同时断电

①立即关闭抽空阀门，关闭所有升降转动开关，②手动摇手柄降低埚位到熔料埚位，③同时将氩气流量调大充至-0.05MPa左右关闭氩气，④电源恢复时开真空泵使氩气流量恢复正常，第12页，共14页，2023年，2月20日，星期一

⑤

若恢复且时间较短（如停水）则升功率熔料，⑥启动埚转为2转/分并确保电位器处于零位，若晶体或籽晶与液面结晶在一起需等其结晶面熔化脱离，⑦熔化结晶面时应密切注意液面情况，有问题及时上报⑧晶体处理同晶变单晶一样，全熔后降温引晶，⑨停电时间较长且结晶大于10分钟或坩埚破裂，就快速提升晶体或籽晶距液面150mm.⑩在熔体结晶15分钟时，快速升坩埚并顶起导流筒100mm并停炉，待冷却后拆炉.

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C石英坩埚裂开