拉晶常见问题分析精华版
单晶拉棒断棱原因分析
单晶拉棒断棱原因分析1.拆装炉a)由于炉膛内壁打扫不干净，在拉晶的过程中挥发物被氩气吹入埚中随时会断棱，判断的依据是当有大颗粒杂质掉入埚内时会在单晶棒上留下痕迹。
小颗粒挥发物掉入埚内时在单晶棒上不会留下痕迹，所以要打开副室或等到拆炉后检查炉膛内壁是否有不干净的痕迹，一般四条棱线不一起断。
b)重锤打扫不干净，在拉晶的过程中重锤上的挥发物被氩气吹入埚内随时会断棱，一般四条棱线不一起断。
c)石墨件打扫不干净。
在拉晶的过程中石墨件上的挥发物或石墨粉被氩气吹入埚内随时会断线，一般四条棱线不一起断。
d)在拉晶过程中由于清扫不干净、管道堵塞排气不畅、挥发物不能及时排出，形成小颗粒落入熔体中，导致断棱，一般四条棱线不一起断。
2.拉晶工a)引晶质量不好未完全消除位错，在放肩或等径350mm以内会断棱，一般对角两条棱线先断。
b)在等径过程中温度控制不好，或等径参数设置不好等因素会导致晶体断棱，四条棱一起断。
c) 温度波动太厉害引起断棱，一般是四条棱线一起断。
3.热场性能差a)熔硅温度的起伏和单晶生长速率的起伏，可以引起结晶界面上原子振动的变化，使原子排列偏离点阵，产生晶格畸变，形成位错，一般是四条棱线一起断。
b)生长系统的热场决定着单晶内部的温度梯度，如果单晶生长动力小，硅原子强烈的振动使生长界面附近产生位错，单晶内部如果径向温度梯度较大，单晶各微区的热膨胀率不同。
晶体表面温度低，膨胀率小，中间温度高，膨胀率大。
因此单晶表面受到扩张的应力，内部受到压缩应力，易生产位错，一般是四条棱线一起断。
4.原料质量差会引起断棱a)硅多晶内杂质浓度过高，在拉晶过程中，石英坩埚四周容易爬硅。
单晶等径困难，一般是四条棱线一起断。
b)硅多晶内杂质浓度过高，一般在单晶尾部易引起断棱，四条棱线一般不一起断。
5.设备原因引起的断棱a）晶体在生长时，如果受到机械震动，产生机械应力，晶格的结点会发生畸变，生成新位错，一般四条棱线一起断。
6.收尾断棱a)温度波动太厉害引起断棱，一般是四条棱线一起断。
实训报告拉晶实训任务
实训报告拉晶实训任务一、任务概述本次实训任务为拉晶实训，主要目的是通过实际操作，掌握拉晶技术的基本原理和方法，提高学生的实践能力和团队协作能力。
二、实训内容1. 理论知识学习在开始实际操作之前，我们需要先学习拉晶技术的理论知识。
这包括了拉晶原理、设备使用、安全注意事项等方面的知识。
我们可以通过阅读相关教材、视频资料等途径来学习。
2. 实际操作演练在掌握了拉晶技术的基本原理和方法后，我们需要进行实际操作演练。
这包括了设备调试、样品制备、数据记录等环节。
在操作过程中，我们需要注意安全事项，并严格按照操作规程进行。
3. 数据处理与分析完成实际操作后，我们需要对所得到的数据进行处理与分析。
这包括了数据统计、图表绘制等方面。
通过对数据的处理与分析，可以更加深入地理解拉晶技术，并发现其中存在的问题和不足之处。
三、实训过程1. 学习阶段在学习阶段中，我们主要通过阅读相关教材、观看视频资料等途径来学习拉晶技术的理论知识。
同时，我们也参加了由老师组织的理论讲解课程，通过与老师的互动交流，进一步加深了对拉晶技术的理解。
2. 实操阶段在实操阶段中，我们首先进行了设备调试和样品制备。
在设备调试过程中，我们需要根据不同的实验要求进行调整，确保设备能够正常运行。
在样品制备过程中，我们需要根据实验要求准确称量和混合化学药品，并将其倒入拉晶设备中进行操作。
3. 数据处理与分析阶段在完成实际操作后，我们需要对所得到的数据进行处理与分析。
这包括了数据统计、图表绘制等方面。
通过对数据的处理与分析，我们发现其中存在一些问题和不足之处，并针对这些问题提出了改进方案。
四、实训成果通过本次拉晶实训任务，我们掌握了拉晶技术的基本原理和方法，并成功地完成了实际操作演练。
同时，在数据处理与分析方面也取得了一定的成果。
通过这次实训任务，我们不仅提高了自己的实践能力和团队协作能力，还深入了解了拉晶技术的应用和发展。
五、总结与展望通过本次实训任务，我们深刻认识到了实践教学在学习中的重要性。
直拉单晶常见事故类型及分析定性
事故类型 事故分析
炉体漏气 抽空抽不下 真空设备问题 管道堵塞 热场打火 石墨件安装问题 托杆螺丝未拧紧 液面晃动 三瓣埚开裂 外界震动 无晶升、晶转 埚升、埚转 开炉点检未到位 机械、电器设备故障 装料大小没有搭配好 石英埚上沿口变形 加热器老化 石英埚鼓包 石英埚腐蚀析晶 石英埚底部鼓包 酸碱超标、拉制时间长 √（原料处理） 未到正常使用寿命开裂 三瓣埚开裂 拆装炉野蛮操作 超使用寿命开裂 取肩时提肩料掉落到 取肩速度太快，肩温度骤 熔硅中或翻板阀上 冷，导致提肩料炸裂 吃导流筒 埚位升的太高 取肩操作不当 真空泵抽力不足 真空设备问题 炉体漏气 导气 翻板阀变形 点检不到位 拉晶过程中皮带断 取肩次数多 未及时清理排气口 未按要求清过滤罐 远超规定使用炉数 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 正常报废 √ √ √ √ √ √ √
事故定性 人为 设备
√ √
原辅料
工艺
环境
√
√ √ √ √
石墨件材质不达标 导流筒掉落 拆装炉野蛮操作 有隐裂，检查不到位掉落 检查不到位 钢丝绳卡槽部位断 钢丝绳断裂 新钢丝绳使用低于30炉 人为操作失误拉断 设备故障重锤自动降 吃重锤 人为操作失误 喷硅 导流筒急速升 石英埚质量问题 装料不当塌料砸埚 漏硅 化料不当造成二次结晶 回熔不当 三瓣埚质量 直径异常 50mm以外直径异常 拉速过高、收尾断 等径长度未计算好， 导致埚底料少，收尾断 未及时补温，导致液面结 晶，收尾断 设备异常，提前收尾断 等径过程中掉棒 掉棒 取棒进副室后 移动情况下掉棒 籽晶插口处断裂，掉棒 籽晶细径氧化断裂掉棒 未到正常使用寿命 发现加热器断裂 加热器断裂 拆炉不当导致加热器摔坏 到预计使用寿命开裂 供电局线路问题 停电、停水 设备问题 设备老化 无电压、无电流 夏季环境温度高 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √√√√√收尾断√
拉晶常见问题分析精华版
拉晶常见问题分析精华版拉晶常见问题一、单晶用石英坩埚内壁的黑点和气泡等现象是怎么形成的？与石英坩埚的制造工艺有关吗？黑点和气泡具体对单晶硅的生长有什么影响？黑点和气泡都是由坩埚在生产过程中产生的在晶体生长中国内的硅在高温下可以和干过发生反应如果黑点和气泡距坩埚内表面较近时通过反应黑点可能会进入到硅液当中导致单晶生长遭到破坏。
气泡可能导致硅与坩埚反应加剧严重时可造成穿孔导致渗硅或漏硅另外如果原料杂质较多或料中有腐蚀液残留时就会更大的加快反应速率增加渗硅漏硅速度所以在生产对坩埚检验时黑点气泡的数量个体大小及分布区域都有一定的规定。
内壁要求都是没气泡或者杂质黑点的，外部的中部和上沿可以有少数，不过有些厂家要求完全没有黑点的成分主要有以下几种情况:.1.碳——生产坩埚时使用的石墨;2.金属杂质——生产坩埚过程中的环境引入3.石英砂原料中其他杂质气泡也有好多种情况.碳氧化合物，这个不用说了!2.O2，怀疑是存在于石英砂原料中的长石产生。
一般黑子在内表面，气泡较大不建议用，黑子，气泡在坩埚壁中间，却不大是可以使用二、晶棒晃动原因1、那要看是机械部分造成的，还是埚位跟的太高的。
机械方面有可能是钢丝绳太细，与阻尼套有间隙。
2、还有就是水平对中不好。
3、我这里一般都是锅位跟的太高了的原因造成的，你看一下你的锅位呢，还有炉子本身也有可能有问题，以前我们这出现过锅位不高也晃的现象，他们的处理方式往往是降C/R,S/R。
4、还有个可能就是稳定补温补够，拉速过快。
建议查看下参数设定第一个问题再说的清楚点。
晶棒晃动：这种现象俗称" 棒摆"棒摆会发生在整个拉晶的各个阶段：引晶/生长/收尾"棒摆的原因有很多，不是单单一个方面引起的。
曾经美国****公司花巨资专门研究这个为题。
也没有得出明确结论。
但主要方面有以下几点。
1.软轴（钢丝绳）提拉头，减速机构/旋转机构。
3.热场。
.氩气（流量/气流在炉内的流动）炉子机构热场设计/分布真空系统（泵/管道）8.冷却系统（水流/水温）9.硅料（如拉电子级棒，不同型号的棒子10.重锤（形状/重量/精度液面抖动原因：1 下轴机械部分：有死点/杂物/欠缺润滑/轴弯了。
拉晶工艺的相关知识重点
招专业人才上一览英才拉晶工艺的相关知识一、与杂质有关的几个概念杂质来源：杂质类型施主杂质受主杂质电中性杂质杂质位置：杂质能级浅能级杂质深能级杂质深能级杂质金在锗中的能级及杂质补偿（1）当锗中有N型浅施主杂质时（2）当锗中有P型浅受主杂质时二、掺杂剂的选择1、电学性质：原子半径、核外电子结构尽量选择与锗、硅原子半径近似的杂质元素作为掺杂剂，以保证晶体生长的完整性N型掺杂：V族P型掺杂：III族2、物理化学性质：固溶度、蒸发系数、分凝系数、扩散系数杂质原子半径越大，特征原子构型与锗、硅的越不同，它们在锗、硅中的固溶度越小。
III，V族在锗，硅中固溶度大，快蒸发杂质的掺杂不宜在真空而应在保护性气氛下进行，采用投杂法分凝系数远离 1 的杂质难于进行重掺杂。
三、根据杂质在晶体中的扩散系数选择在高温工艺中，如扩散、外延，掺杂元素的扩散系数小一览英才网是基于行业垂直细分和区域横向细分的网络招聘网站平台，国内各行业各地区首选求职招聘网站平台！招专业人才上一览英才些好快扩散杂质：H，Li, Na, Cu, Fe, K, Au, He, Ag, 慢扩散杂质：Al,P,B,Ga, Tl, Sb，As四、常用掺杂剂Si N型：P P型：BGe N型：Sb P型：Ga掺杂办法：共熔投杂（体单晶生长中）热扩散掺杂、离子注入掺杂（平面工艺中）、中子嬗变掺杂五、掺杂量的计算（轻掺杂时）1、只考虑杂质分凝时的掺杂计算2、采用母合金投入计算母合金用量3、母合金中杂质浓度Cm的求法4、考虑坩埚污染及蒸发的掺杂计算5、实际拉制P型硅及N型硅的掺杂计算六、纵向电阻率均匀性的控制影响因素：分凝、蒸发、坩埚污染变速拉晶：从分凝作用考虑、从蒸发作用考虑稀释溶质：双坩埚及连续送料CZ 技术七、径向电阻率均匀性的控制影响因素：固液界面的平坦度、小平面效应一览英才网是基于行业垂直细分和区域横向细分的网络招聘网站平台，国内各行业各地区首选求职招聘网站平台！招专业人才上一览英才固液界面的影响：生长速率不变时，生长过程中固液界面的变化小平面效应：弯曲的固液界面，界面各处过冷度不同沿<111>方向生长时不同固液界面小平面出现的位置调平固液界面的方法：调整生长热系统，使径向温度梯度变小；调节拉晶参数：凸界面，增加拉速；凹界面，降低拉速调整晶体或坩埚的转速：增大晶转：使凸变凹增大埚转：使凹变凸。
单晶硅棒在拉制中的影响因素
第一篇单晶硅棒在拉制中的影响因素一热循环的通畅热循环就是气流的循环，从氩气输进到被真空泵抽走的一个循环过程。
它的外在显示值即炉压（真空泵的抽速与氩气输入量的平衡值）组成部分，1 氩气调节整个单晶硅棒拉制中热循环的流量和流速，是在拉晶过程中不可缺少的保护气体。
（属性惰性气体特点不易燃烧）2 真空泵稳压持续抽走炉内的气体挥发物，保持炉内真空平衡。
由这两个系统所组成热循环系统的作用：有效的带走炉内沉积的挥发物，防止石墨器件及热场的氧化增加使用寿命。
增强成晶硅溶面与内溶液温度差提高成晶速度。
降低单晶硅棒在生产过程中的氧碳含量等，从而提高公司的产品质量。
二处于最良好状态下的热场热场的作用效果是单晶生产中最奥义的地方，可以这么说要是能有一套完美的生产热场，公司的成本成品率将是质的飞跃。
1 良好的保温部分，A 热场中石墨保温筒连接的严密程度,B 保温碳毡缠在保温筒的均匀度和紧密度。
2 良好状态下的成晶温梯度由轴向梯度（在热场内平面的整个温度值）和纵向梯度（在热场中纵面的整个温度值）交错所组成的成晶梯度温差网是否能够达到我们的要求，主要体现在，成晶速度快且均匀成晶状态好且稳定。
三稳定的电控系统动力电是我们生产中不可缺少的组成部分，其作用和使用费用也是我们单晶生产中的重大资源开销。
组成部分：1 整流柜（组成变压器快速熔断器可控规等）功能调节电压把三项交流电转化为我们需要的可调直流电，2 功率补偿柜（组成熔断器接触器电感线圈等）功能降低无用损耗，提高功率因素。
3 晶体生长控制柜调节用电的功率（电流电压）由这三个部分组成拉可持续供电切稳定性非常强的电控系统。
四合理的单晶拉制工艺的设定工艺的设定是根据具体的炉型热场的不同，从而不断对其生产自动流程的设定改进。
1 拉速工艺随着硅溶液在拉制过程中越来越少散热量越来越大，温梯差减小成晶速度减慢，为拉保持目标直径，的所以通过降低拉速拉进行调节， A 初始拉速的设定。
B降拉速的幅度。
直拉单晶炉常见故障现象及排除方法
故障现象 飞车 产生原因 1． 大功率管穿通 2． 组件少一组负电源 3． 测速机电压开路 4． 测速机极性接反 1． 给定电位器接触不良 2． 负载电流波动太大 3． 滑环接触不好 （测速机电压不 稳） 4． 测速电机有问题 5． 测速机控制回路地线接触不 良 6． 电机抖、放大倍数过大 7． 计算机控速输出的零点不稳 1． 给定无输出 2． 连线不正确 3． 电机卡滞（电流指示很大） 4． 计算机有负信号输出（晶升） 5． 滑环开路 1． 放大器零点偏正 2． 计算机控速有输出 3． 大功率管漏电流太大 1． 滑环接触不良（记数过快） 2． 计长小板三极管焊错 1． 测速机滑环接触不良， 产生暂 时飞车现象（尖刺向上） 2． 力矩机滑环接触不良， 产生暂 时停转现象（尖刺向上） 1．机械水平及回转中心有问题 2．液面温度偏底，拉速过快 1． 比较电平（3.18V）漂移 2． 传感器开路 1． 计算机控温输出（OP）较大 2． 侧取光断路 3． 侧取光信号接反 4． 温度记录仪接口板故障 同步少一项 1． 同步中间继电器触头接触不 良 2． 同步变压器断头 排除方法 换大功率管检查负电源及通路 查滑环，接插件将测速机线对调
查过渡 查脉冲换可控硅 换可控硅 换电容 将此路脉冲变压器的输入电阻 （30R）换小至 15R 左右
1． 加热器打火 经常清理和调换炉内绝缘件 2． 氩气不纯拉狐 3． 加热电极与炉体间绝缘下降 后打火 4． 高温加热后，杂质挥发过多， 拉晶过程中易打火
不转
偷转
计长显示不稳 拉晶过程中速度记 录曲线出现尖刺
等径过程中出现晶 体扭曲现象 非故障报警
机械调整 加大温较量 调整工作点既调 9562WT 板上 W18 检查该路插头座接触是否良好查 LM335 开路 将计算机 OP 输出降至 800 字 接通侧取光 两线对调 LF356（坏） 换中间继电器 换同步变压器
关于拉晶生产过程中易发事故的预防及注意事项
关于拉晶生产过程中易发事故的预防及注意事项1.清·装炉○1清炉时例行检查加热器电极是否有打火现象，加热器是否松动；○2取出石墨托杆用手电检查下轴波纹管里是否有碎硅料及石英碎片；○3装炉是检查加热器与中保温筒同心度；加热器与石墨坩埚的同心度是否存在问题，确保不会对后续拉晶造成影响；○4检查所有石墨件是否有崩边，起皮或者裂痕（特别是大盖和导流筒，以及导流筒上面的螺丝）；○5检查炉体及排气口密封圈是否有破损，以防影响真空；如发现以上问题应及时汇报并做出必要处理。
2.装料·合炉·抽空○1仔细检查石英坩埚是否有裂痕，气泡，黑点，崩边等，确认无误后进行装料；○2装料时应轻拿轻放，以免对石英埚造成损伤以及硅料掉到石英埚外面；装料至硅液位置以上时应注意硅料的摆放；若操作不当可能会造成熔料时漏硅或者挂边搭桥等情况的发生。
○3装好料后注意检查上下两块大盖是否完全对齐，以免融完料后无法平整安放导流筒。
○4合炉后应检查隔离阀密封圈是否完好，密封面上是否有碎硅料，以防因为取吊头隔离阀密封不好漏气导致炉子氧化影响成晶。
○5针对刚开始启动真空泵时经常出现跳闸的问题，因此真空泵应启动后运行十来分钟之后再慢慢打开后面球阀，以防真空泵跳闸倒吸。
○6由于目前我们的钢丝绳使用时间已经很久，因此合炉前必须用手电检查钢丝绳是否有断裂扭曲，出现毛刺等不良情况，发现问题及时报告处理。
○7检查副室是否洁净等3.化料·烤挂边·安放导流筒○1经常关注炉内情况，特别是炉压，电流，电压的变化是否在合理的范围内；○2注意观察坩埚上部的硅料是否会因为装料不当导致塌料时原料掉入埚外造成打火。
○3塌料后必须及时降低埚位并慢慢放下导流筒，以此近一步防止挂边；○4如发现确有挂边的情况，及时适当加大化料功率，降低坩埚到加热器高温区将其融化，烤挂边时特别要防止跳硅，如发现跳硅及时增大氩气流量，挂边融化后及时降温；○5安放导流筒时为了避免导流筒安放位置的不当影响等径时测取直径信号，可以在控制界面上切入到稳定状态后看着慢慢放下，对于会挡住直径横向或者纵向坐标的情况应提起导流筒开启晶转做出适当调整，直到不会挡住十字坐标为准；（注：如果是切换到自动化料状态的，应检查化料程序里各参数的设置情况；如后面切回到手动状态应注意检查埚升埚转晶升晶转的情况；当晶升埚升快速不用时数字一定要清零，防止因无意中碰到按钮导致事故的发生。
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拉晶常见问题
一、单晶用石英坩埚内壁的黑点和气泡等现象是怎么形成的？与石英坩埚的制造工艺有关吗？黑点和气泡具体对单晶硅的生长有什么影响？
黑点和气泡都是由坩埚在生产过程中产生的在晶体生长中国内的硅在高温下可以和干过发生反应如果黑点和气泡距坩埚内表面较近时通过反应黑点可能会进入到硅液当中导致单晶生长遭到破坏。
气泡可能导致硅与坩埚反应加剧严重时可造成穿孔导致渗硅或漏硅另外如果原料杂质较多或料中有腐蚀液残留时就会更大的加快反应速率增加渗硅漏硅速度所以在生产对坩埚检验时黑点气泡的数量个体大小及分布区域都有一定的规定。
内壁要求都是没气泡或者杂质黑点的，外部的中部和上沿可以有少数，不过有些厂家要求完全没有
黑点的成分主要有以下几种情况:.
1.碳——生产坩埚时使用的石墨;
2.金属杂质——生产坩埚过程中的环境引入
3.石英砂原料中其他杂质
气泡也有好多种情况
.碳氧化合物，这个不用说了!
2.O2，怀疑是存在于石英砂原料中的长石产生。
一般黑子在内表面，气泡较大不建议用，黑子，气泡在坩埚壁中间，却不大是可以使用
二、晶棒晃动原因
1、那要看是机械部分造成的，还是埚位跟的太高的。
机械方面有可能是钢丝绳太细，与阻尼套有间隙。
2、还有就是水平对中不好。
3、我这里一般都是锅位跟的太高了的原因造成的，你看一下你的锅位呢，还有炉子本身也有可能有问题，以前我们这出现过锅位不高也晃的现象，他们的处理方式往往是降C/R,S/R。
4、还有个可能就是稳定补温补够，拉速过快。
建议查看下参数设定
第一个问题再说的清楚点。
晶棒晃动：
这种现象俗称" 棒摆"
棒摆会发生在整个拉晶的各个阶段：引晶/生长/收尾"
棒摆的原因有很多，不是单单一个方面引起的。
曾经美国****公司花巨资专门研究这个为题。
也没有得出明确结论。
但主要方面有以下几点。
1.软轴（钢丝绳）
提拉头，减速机构/旋转机构。
3.热场。
.氩气（流量/气流在炉内的流动）
炉子机构
热场设计/分布
真空系统（泵/管道）
8.冷却系统（水流/水温）
9.硅料（如拉电子级棒，不同型号的棒子
10.重锤（形状/重量/精度
液面抖动原因：
1 下轴机械部分：有死点/杂物/欠缺润滑/轴弯了。
2下轴传动部分，减速器故障。
如蜗轮断齿。
3.下轴和炉体之间有杂物。
（已发生在漏硅后,没有清理干净）
4.检查电机驱动部分。
伺服电机不会出现这种现象。
直流电机经常发生。
2012-4-23。