拉晶工艺及操作规程
拉晶工艺流程
拉晶工艺流程
引晶放肩转肩等径收尾
（１）引晶前找准引晶温度。
引晶过程中温度偏高偏低需调节时可通过温校速率,尽量避免在SP上进行操作,以免影响加热功率的过大变化。
细晶长度要求在120-150mm之间。
细晶直径3-4mm引晶时间控制在1小时左右较适宜。
（２）放肩是一降温过程。
引晶完毕后拉速降至0.4.操作工需根据引晶时炉内温度和放肩生长情况酌情降温.降温时也需在温校速率上来执行,一般控制在-1度至-5度。
也可酌情增加,若放肩过程中＂肩＂变方．立刻温校速率清零．如仍继续变方可提升拉速．拉速不易超过０.８。
（３）转肩：当通过测镜仪测得＂肩＂直径达到１４９提校速０．８至１。
直径１５０至１５１提开校速１至１．５。
直径为１５１至１５３提升校速到１．５至３观察光圈．光圈开始收缩，即可降低拉速（缓慢）直至降到等晶启始拉速１．１。
对取光孔压光圈３分之１处，计长清零，投入各项自控。
转肩完毕。
（仅适用于平肩转肩）
（４）等径生长过程中，操作人员需时刻注意炉内情况，定期和不定期的测量晶体直径．做好详细的晶体生长记录．
等径过程中发现晶体有扭曲、变形情况时，若确定晶棒结构完整，晶线存在，可通过降低校速，提升温度来进行补救，
（５）收尾时由于坩埚内料少，易结晶所以开始收尾时就需提高温校速率．发现有结晶现象可降低埚转，同时提升温校速率。
初学者在收尾时要仔细观察光圈的变化情况。
适宜保持有１至２mm的可见光圈下进行收尾，尾长控制在１５０mm内。
拉晶工艺流程
直拉单晶操作规程拉晶工艺流程包括拆炉清炉清理石墨件装炉抽空熔硅料引晶放肩转肩投自动等径收尾停炉1.拆炉:准备好不锈钢推车，（车面保持干净）专用擦试布，无水乙醇及相应的工具。
先拧开副室门螺丝,打开副室氩气阀门充气,待真空表压力到零位置时,炉内外气压平衡,开启副室门,把晶棒升至副室内, 升起副室炉筒,转副室炉筒时必须把托盘移至副室以下,防止晶棒脱落.然后旋转副室移至取晶框上,稳定晶棒后,快降晶体至取晶框内.待晶棒与接晶框落稳后，然后带手套抓住细颈稍带点力向下攥,用钳子把细颈剪断,再慢慢松细颈，直至钢丝绳搞正完全消失（防止钢丝绳转圈导致钢丝绳开叉），查看一下钢丝绳是否完好，如开叉或断股要剪掉一段，必要时需更换新钢丝绳。
检查重锤表面是否有氧化层，如有，必须用细砂纸打磨干净，然后带好专用手套取出导流筒,保温盖,三瓣埚,石墨托盘,托杆,送至清石墨件房,待自然冷却后进行清理,特别注意托杆上有无硅点情况,(防止没有清理干净,与托杆护套摩擦在拉晶过程中液面抖动.)2.清炉与清石墨件:清理炉子的副室炉筒,小副室,炉盖,炉筒,用长纤维纸,酒精把以上部位全部擦拭干净,做到长纤维纸擦拭过后无污迹。
每炉必清排气口,以免造成排气口堵塞,挥发物过多;用吸尘器吸干净保温罩与加热器上下的挥发物,吸净碳毡上的毡毛。
需保证在晶体的生长过程中尽量避免不起毛，无挥发物等杂质进入料中。
清理石墨件的时候必须注意观察石墨埚的厚度，能不能达到要求，是否有裂纹等。
把石墨件上的挥发物与一些杂质清理干净。
若石墨件上溅有硅料，应用什锦挫或细沙布打磨除去，必要时用砂轮机打磨。
注意：清理石墨件的时候必须注意轻拿轻放，防止造成内裂！3.装炉：安装石墨件时各部位应相互吻合牢固，发现异常及时进行修正，打开埚转，观察石墨埚转动是否平稳，四周与加热器的间距是否匀称，检查取光孔是否对准，检查与钢丝绳软轴是否有异常。
装炉应按其程序规范操作：原料准备检查石英坩埚打开原料袋去掉外层塑料袋，然后准备装炉。
拉晶工艺流程
直拉单晶操作规程拉晶工艺流程包括拆炉清炉清理石墨件装炉抽空熔硅料引晶放肩转肩投自动等径收尾停炉1.拆炉:准备好不锈钢推车，（车面保持干净）专用擦试布，无水乙醇及相应的工具。
先拧开副室门螺丝,打开副室氩气阀门充气,待真空表压力到零位置时,炉内外气压平衡,开启副室门,把晶棒升至副室内, 升起副室炉筒,转副室炉筒时必须把托盘移至副室以下,防止晶棒脱落.然后旋转副室移至取晶框上,稳定晶棒后,快降晶体至取晶框内.待晶棒与接晶框落稳后，然后带手套抓住细颈稍带点力向下攥,用钳子把细颈剪断,再慢慢松细颈，直至钢丝绳搞正完全消失（防止钢丝绳转圈导致钢丝绳开叉），查看一下钢丝绳是否完好，如开叉或断股要剪掉一段，必要时需更换新钢丝绳。
检查重锤表面是否有氧化层，如有，必须用细砂纸打磨干净，然后带好专用手套取出导流筒,保温盖,三瓣埚,石墨托盘,托杆,送至清石墨件房,待自然冷却后进行清理,特别注意托杆上有无硅点情况,(防止没有清理干净,与托杆护套摩擦在拉晶过程中液面抖动.)2.清炉与清石墨件:清理炉子的副室炉筒,小副室,炉盖,炉筒,用长纤维纸,酒精把以上部位全部擦拭干净,做到长纤维纸擦拭过后无污迹。
每炉必清排气口,以免造成排气口堵塞,挥发物过多;用吸尘器吸干净保温罩与加热器上下的挥发物,吸净碳毡上的毡毛。
需保证在晶体的生长过程中尽量避免不起毛，无挥发物等杂质进入料中。
清理石墨件的时候必须注意观察石墨埚的厚度，能不能达到要求，是否有裂纹等。
把石墨件上的挥发物与一些杂质清理干净。
若石墨件上溅有硅料，应用什锦挫或细沙布打磨除去，必要时用砂轮机打磨。
注意：清理石墨件的时候必须注意轻拿轻放，防止造成内裂！3.装炉：安装石墨件时各部位应相互吻合牢固，发现异常及时进行修正，打开埚转，观察石墨埚转动是否平稳，四周与加热器的间距是否匀称，检查取光孔是否对准，检查与钢丝绳软轴是否有异常。
装炉应按其程序规范操作：原料准备检查石英坩埚打开原料袋去掉外层塑料袋，然后准备装炉。
拉晶工艺流程
直拉单晶操作规程拉晶工艺流程包括拆炉清炉清理石墨件装炉抽空冲氩气熔硅料引晶放肩转肩投自动等径收尾停炉1.拆炉:先拧开副室门螺丝,打开副室氩气阀门充气,待真空表压力到零位置时,炉内外气压平衡,开启副门,把晶棒升至副室内, 升起炉筒,转炉筒时必须把托盘移至副室以下,防止晶棒脱落.然后旋转副室移至取晶框上,稳定晶棒后,快降晶体至取晶框内.然后带手套抓住细径,用钳子把细径剪断,(防止钢丝绳转圈后松开.)然后取出导流筒,保温盖,三瓣埚,石墨托盘,托杆,送至清石墨件房,待自然冷却后进行清理,特别注意托杆上有无硅点情况,(防止没有清理干净,与托杆护套摩擦在拉晶过程中液面抖动.)2.清炉与清石墨件:清理炉子的副室炉筒,小副室,炉盖,炉筒,用长纤维纸,酒精把以上部位全部探擦拭干净,做到长纤维纸擦拭过后无污迹,清排气口,以免造成排气口堵塞,挥发物过多;用吸尘器吸干净保温罩与加热器上下的挥发物,吸净碳毡上的毡毛。
需保证在晶体的生长过程中尽量避免不起毛，无挥发物等杂质进入料中。
清理石墨件的时候必须注意观察石墨埚的厚度，能不能达到要求，是否有裂纹等。
把石墨件上的挥发物与一些杂质清理干净。
注意：清理石墨件的时候必须注意轻拿轻放，防止造成内裂！3.装炉：炉前人员必须检查核对所装炉的原料与母合金，是否准确无误。
检查石英埚，保证无大量气泡群，无损伤，内表面无黑点。
把石墨件按次序装入炉内，穿好防尘服，戴好防尘帽，戴上棉手套与一次性手套，把坩埚装入石墨埚内，给上埚转，观察坩埚是否水平，保证水平的情况下才能装炉。
装料时必须轻拿轻放，先在底部平铺一些小硅料，然后把一些大块的料轻放在中间，在把一些小料放在大块料的中间，填大料缝隙。
避免小料与坩埚接触面积过大，这样容易造成料粘埚边上导致石英埚变形。
把硅料装好后，在把导流筒用长纤维纸与酒精擦拭一边。
给上埚转后把埚降至化料埚位。
然后装入导流筒，避免与硅料的接触。
检查无误后，擦净主炉室，副炉室，小副室的密封圈面，然后合上炉盖与副室，稳定籽晶后关上副室门。
拉晶工基本操作步骤
拉晶工基本操作步骤一)拉晶的基本操作分为13个步骤,如下:1系统启动2清炉3装料4抽空检漏5化料6全熔稳定7引晶缩颈8放肩9转肩10等径11收尾12停炉及热后真空检漏13拆炉二)具体明操作⑴系统启动在系统启动时先通知机修工送电,待通电后打开控制柜电源并通知机修工检查单晶炉冷却水循环系统及氩气是否可以正常使用.打开控制柜电源后检查晶体转动升降和坩埚转动升降是否正常使用以及晶体上升及下降限位,坩埚上升及下降限位是否也调好.检查石墨件和籽晶钢丝绳重锤,钼拉头是否齐全⑵清炉①将炉内石墨件完好的取出②用砂纸和酒精纸将炉底打磨擦试干净③将真空泵抽空管道清理干净④将石墨件用砂纸打磨用究竟纸擦试干净⑤按照取出的顺序反向依次安装注:炉底铜电极和石墨电极及加热器在安装时一定要清理干净避免打火.三)装料①将备好的料检查好后用装料车拖至需安装料的炉前②将托杆螺丝紧好③将炉底用吸尘器吸干净④通知师傅检查石英坩埚及石墨件⑤装料时将母合金先放置在石英坩埚底部⑥将大块料轻轻地放在底部排放整齐，尽量不要有太大的间隙，中块料及小块料用来填补间隙⑦在装到石英坩埚顶部时放下去的料与石英坩埚接触面尽量减少⑧在导流筒放下去后，在导流筒中部将剩余的料装好，注意料在装时不要与导流筒接触⑨全部装好后封炉注：装料时请轻拿轻放，装好后炉筒上口、炉盖上口和副室仓门的橡胶密封皮圈一定要装好，并用酒精纸顺一个方向擦拭干净。
装料时，OCI的多晶必须全部装下，装剩下的料尽可能只剩下一种，装料前检查是否需要换油及是否有配件需要修理四）抽空检漏①封炉后将主室真空泵打开运行2~5分钟，打开主室泵球阀，先开1∕3处待真空泵抽至压力为-0.01再完全打开球阀②将真空抽至7pa以下到极限后关闭主室泵球阀进行检漏，要求3分钟泄露不超过1pa注：在抽空过程中，反复2~3次充氩气再关闭氩气抽空。
如抽不下或泄露过大及时通知机修工修理五）加热化料①抽空检漏完成后将主室泵球阀打开充副室氩气，将压力维持在1.3×310pa②打开加热器电源，切换到温度控制界面将功率加至30kw，半小时后加至50kw，半小时后加至70kw,半小时后加至90kw（加热后将电流过低报警器和加热器异常报警器打开③在高温后，料化至差不多时将功率降至75kw，如有渣则掉渣，无渣就全部化掉注：加热时如有异常报警，及时找机修工修理。
用氢气的拉晶工艺
用氢气的拉晶工艺
氢气的拉晶工艺主要是指利用氢气作为还原剂，将金属氧化物还原为金属的过程。
具体的工艺步骤如下：
1. 准备工作：首先需要准备好所需的金属氧化物和氢气源。
金属氧化物可以是金属氧化物粉末或者金属氧化物薄膜，氢气可以是氢气气瓶或者氢气发生器。
2. 加热处理：将金属氧化物样品置于适当的加热装置中，使其加热到适当的温度。
加热的温度一般根据所用金属氧化物的性质和要求来确定。
3. 通入氢气：待金属氧化物加热到适当温度后，通过气路将氢气通入加热装置中。
氢气可以直接通入加热装置，也可以通过适当的气体分配系统分别通入不同位置。
4. 拉晶过程：在氢气的作用下，金属氧化物发生还原反应，被还原成金属。
还原反应一般分为两个步骤：首先，氢气与金属氧化物发生化学反应生成水蒸汽，如：
MO + H2 →M + H2O
其中，MO代表金属氧化物，M代表金属；
其次，水蒸汽进一步与金属氧化物发生反应，生成金属和氧气，如：
M + H2O →MO + H2
这个过程同时Beg 产生大量的热量，可以帮助提高反应速率。
5. 冷却处理：待拉晶过程完成后，通过适当的冷却装置对样品进行冷却处理，使其温度逐渐降低。
6. 收集产品：最后，将还原后的金属收集起来，可以通过物理手段如离心、过滤等将金属与未反应的金属氧化物分离，得到纯净的金属产物。
需要注意的是，氢气的拉晶工艺需要在适当的条件下进行，如温度、压力等需要控制好，以确保反应的顺利进行。
此外，使用氢气的拉晶工艺要谨慎操作，避免氢气泄漏和引发安全事故。
拉晶的基本流程
1.原料准备。
首先需要准备高纯度的硅原料，这通常通过电解还
原法、气相法或溶胶凝胶法等方法制备。
在准备硅片的过程中，会对其进行清洗和抛光，以去除表面的杂质和缺陷。
2.晶体生长。
在单晶炉中，晶体生长是核心环节。
这个过程包括
将硅片加热到约1400°C的高温下使其融化形成熔体，然后加入晶种，使晶体从晶种上长出。
生长过程中需要控制熔体的温度、降温速度、生长速度和方向等参数。
3.晶棒修剪。
晶体生长结束后，需要对晶体进行修剪，即将晶体根
据要求切割成晶棒。
这一步通常使用金刚石线锯进行。
4.炉子保养。
长时间使用后，单晶炉需要进行定期的保养，包括炉
外清洗、炉体内部清洁、检查零部件的磨损情况和机械部件的运转情况等。
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5.晶体修整和测试。
晶体修整是在晶体的外部去除不平整、不光滑
和不符合规格要求的部分，可以采用化学机械抛光(CMP)和机械抛光等方法。
晶体完成后，还需要对晶体的性能进行测试，包括抗力、电子流、电和光学性能、应变、发光度等。
拉晶工艺及操作规程
二、具体操作规程
1.拆、清炉
• 拆清炉的目的是为了取出晶体，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。 • 在拆清炉过程中必须穿戴好劳保防护用品 （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况。
取出晶体
• 在连续生产的情况下，确定停加热5小时后，才能拆
中下部的料可以装得紧凑些并且贴近埚壁，但应该是自然堆砌， 而不是硬挤。上部的料块，仍可轻轻靠在埚壁上，但应该注意四 点： a)减少料块与埚边的接触面积，以防止挂边； b)在料块的相对位置方面，要预估料块在垮料后，是否会架桥，然 后进行相应的调整； c)装最上面部分时，小块的料不要靠在埚壁上(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坩埚壁 ; 装完料后，用洗尘器吸干净石英埚、石墨埚、加热器上沿，顶层 炭毡上的料渣，给定埚转2rpm，检查埚转动是否平、是否晃动， 要求埚摆动在2mm范围内，快速降坩埚到化料位置，注意不要 超过下限即最低埚位（此处指热场装配时确定的安全下限，每套 热系统刚使用时都要确定最低埚位，并明确标记在此炉记录本上。 确定最低埚位的方法：在装炉过程中，对好平口后，取出三瓣石 墨坩埚，降埚位直到埚托距离石墨电极20mm距离时的埚位 值。），防止造门，快速提升晶 体。如果晶体完全提升到副炉筒内，则闭合翻板阀, 升起副炉筒，用托盘防护后，将副炉筒转出；如果晶 体不能完全提升到副炉筒内，则需在喉口垫厚木板加 以防护，然后才能升起副室及炉盖，连晶体一起转出； 转出时注意推动的速度要均匀，以防止晶体撞到炉 体。 摆放好取晶框后，快速降下晶体，严禁使晶体接触到 取晶框（会导致上轴钢丝绳因跳槽而损坏），剪断细 颈后逐步释放重锤，控制好重锤的旋转和晃动，防止 钢丝绳跳槽或籽晶磕碰损伤，此过程中注意个人安全 防护。将取出的晶棒放置到规定地方冷却。
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在进行以上清理时，必要时可以使用细砂纸打磨（石墨器件 除外）。凡是用砂纸打磨过的地方，最后必须用酒精擦拭干 净，损坏严重的石墨件要及时更换。
• 检查石英坩埚无问题（破损、裂纹、气泡、黑点、色泽）后，将 坩埚放入三瓣石墨埚内，尽量装水平。装坩埚时要防止将坩埚外 壁的石英渣子带入埚内。
• 装完坩埚，须另换装料用的手套后，才能开始装料，佩戴一次性 手套后，不允许接触原料以外的东西，否则更换手套。在装料过 程中应检查硅料中是否有夹杂异物，表面是否被氧化，有无水迹 等。
将热偶锥取光孔与保温筒上预留口对正。
除上、下保温盖、导流筒以外的所有石墨件安装完毕后，互相对 中（偏差在2mm之内）。埚位对平口后，检查埚位是否为“0”。 若不是，设定埚位值为“0”，设定好后如无特殊情况，任何时候 不允许随意设定、更改埚位。 给定埚转2rpm，检查平口、埚转 动是否平稳、是否晃动，要求埚摆动在2mm范围内。往回装石 墨件时，进行如下检查，并调整正常。
• 在拆清炉过程中必须穿戴好劳保防护用品
（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况。
可编辑课件
取出晶体
• 在连续生产的情况下，确定停加热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。如果晶体完全提升到副炉筒内，则闭合翻板阀, 升起副炉筒，用托盘防护后，将副炉筒转出；如果晶 体不能完全提升到副炉筒内，则需在喉口垫厚木板加 以防护，然后才能升起副室及炉盖，连晶体一起转出 ；转出时注意推动的速度要均匀，以防止晶体撞到炉 体。
a)加热器石墨螺钉是否紧固，之间的碳箔是否完好。 b)托杆与下轴连接是否稳固、对中。 c)确认石墨埚托及三瓣埚是否完好可用。 d)托杆与石墨埚托、石墨埚托与三瓣埚托之间的接口连接必须
吻合良好，作到旋转、滑动自如。
可编辑课件
连接部位的检查
对于新装的热场,在开始的一段时间(约10炉以内),每炉检查 以下部位的连接情况:
• 装料的原则:从纵向来说，小块的料放在坩埚底部；最大块的料 放中部，中等大小的料放在最上边；从径向来说，大块的放在周 围，小块的放在中心。必要时要把大块的料敲小，尽量利用好埚 内空间，否则到最后可能料装不下。
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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”、“坩埚护套”、“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、加热器与石墨电极以及加热器与石墨螺丝接触面处加 一层完整无损的碳箔；然后按顺序安装“中、上保温筒”、“石墨 托杆”、“石墨埚托”以及“三瓣埚”。
• 摆放好取晶框后，快速降下晶体，严禁使晶体接触到
取晶框（会导致上轴钢丝绳因跳槽而损坏），剪断细 颈后逐步释放重锤，控制好重锤的旋转和晃动，防止 钢丝绳跳槽或籽晶磕碰损伤，此过程中注意ห้องสมุดไป่ตู้人安全 防护。将取出的晶棒放置到规定地方冷却。
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检查钢丝绳、籽晶、取出热系统部件
• 检查钢丝绳是否完好可用，若有变硬、毛刺或其 它损坏情况，则应请维修人员去除老化、损坏部 分，或更换新钢丝绳。
拉晶工艺及操作规程
陕西西京电子科技有限公司
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一、拉晶工艺流程图
检验
晶棒
配料
库房
煅烧
拆、清炉
装料
抽真空
停炉 收尾
等径
转肩
可编辑课件
充氩气
化料
引晶
放肩
缩颈
说明：
a)单晶制造工艺流程为方块标注环形部分，即由 配料工序开始，至晶棒终止；
b)配料工序的入口为库房管理部门； c)晶棒工序的出口为检验； d)在本工艺流程中，如果拉晶为连续工作时，在
4. 新装加热器时,加热器与石墨电极之间垫碳箔。每次拆 炉都要抬起加热器，松动与石墨电极之间的连接,以防 粘连。使用一月之后，以上四项检查可以降低频率到每 次大清的时候检查一次。
可编辑课件
2.装料
• 检查所备原料及母合金是否与随工单相符，观察包装有无破损现 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）应及时更换；按要求穿戴好劳保用品。
1. 电极螺丝,容易发生松动,导致打火。因此,对于已松动的, 必须拧紧; 对于没松动的要先拧松再拧紧,以防粘结。拧 紧的尺度是:尽量的紧。
2. 下轴与托杆的连接螺栓,容易烧结在一起。因此,每炉都 要先拧松,再拧紧,以防烧结粘死。拧紧的尺度是适可而 止。
3.籽晶夹头容易烧结粘死。因此每炉都要先拧松再拧紧。 拧紧的尺度是：先拧紧后再退后1/3~1/2圈。
• 戴好高温隔热手套，按顺序取出导流筒、保温盖 冷却；用手或钳子夹住石英埚的上端部分提起取 出，将石英埚整体提出并取出炉内废石英、埚底 料标记后放在指定位置，不要让残骸和碎料掉入 炉内，取出的埚底料不能接触到石墨。然后将三 瓣石墨埚、石墨埚托取出冷却。最后再将主室炉 筒升到最高位，旋转出来（垂直方向上要离开热 系统）固定稳定。必要时，取出保温筒，加热器 以及电极护套炉底部件等。
停炉到清炉完后, 从装料重新开始，如在按要 求开炉次数后或长时间没有开炉时，要从煅烧 开始； e)在本工艺流程中，如果放肩、转肩、等径过程 中掉苞，根据工艺要求回熔或者取出。
可编辑课件
二、具体操作规程
可编辑课件
1.拆、清炉
• 拆清炉的目的是为了取出晶体，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。
可编辑课件
清炉过程
待取出的石墨件自然冷却后,进行彻底清理。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除尘，用棉 布或毛巾擦拭直至干净。 清理干净的标准是：导流筒、上下 保温盖、保温筒、三瓣埚、石墨埚托等，必须清理到全部露 出石墨的本色，特别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 、观察窗、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彻底 擦拭，不能留有任何挥发物。