多单晶硅加工工艺应用研究及质量控制

2毕业设计（论文）题目

摘 要

【从这里键入摘要内容。字体和格式均不需要修改。页面格式已经设置完毕

(小四号宋体)。】

这次毕业论文，主要论述单晶硅从硅料拉制出来，形成硅棒，经过截断、开

方、磨面，滚圆形成可以切片的硅块的过程！ 硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，

是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999％，甚至达到99.9999999％以上。

用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。

关键词：1拉晶，2截断，3开方，4磨面，5滚圆

页眉设置：洛阳理工学院毕业设计（论文）

页码设置：前言之前部分用I，Ⅱ，Ⅲ…编号

从前言开始用阿拉伯数字1，2，3…编号，前言为第1页

英文题目

ABSTRACT

【从这里键入英文摘要内容】

英文摘要须与中文摘要内容相对应，英文摘要约250个实词；关键词要反映

毕业设计说明书（论文）的主要内容，数量一般为3-5个。

KEY WORDS: 关键词1，关键词2，关键词3，关键词4，关键词5

目 录

前 言 ................................................................................................ 1

第1章 ×××××× ................................................................................. 4

1.1 ×××××× .................................................................................. 4

1.1.1 ×××××× ....................................... 错误！未定义书签。

1.1.2 ×××××× ........................................................................ 5

1.1.3 ×××××× ....................................... 错误！未定义书签。

第2章 ×××××× ................................................................................. 7

2.1 ×××××× .................................................................................. 7

2.1.1 ×××××× ....................................... 错误！未定义书签。

2.1.2 ×××××× ....................................... 错误！未定义书签。

2.2 ×××××× ................................................................................ 10

2.2.1 ×××××× ...................................................................... 21

第3章 ×××××× ............................................................................... 22

3.1 ×××××× ................................................................................ 22

3.1.1 ×××××× ...................................................................... 24

3.1.2 ×××××× ...................................................................... 24

3.2 ×××××× ................................................................................ 24

第4章 ×××××× ............................................................................... 43

4.1 ×××××× ................................................................................ 43

4.1.1 ×××××× ...................................................................... 43

4.1.2 ×××××× ...................................................................... 43

4.2 ×××××× ................................................................................ 43

第5章 ×××××× ............................................................................... 44

5.1 ×××××× ................................................................................ 44

5.1.1 ×××××× ...................................................................... 44

5.1.2 ×××××× ...................................................................... 44

5.2 ×××××× ................................................................................ 44

5.2.1 ×××××× ...................................................................... 44

5.2.2 ×××××× ...................................................................... 44

结 论 .............................................................................................. 45

谢 辞 ................................................................................................ 46

参考文献 .......................................................................................... 47

附 录 .............................................................................................. 49

外文资料翻译 .................................................................................. 50

前 言

【标题上下各空一行，从这里输入前言内容，前言格式已设置好，不

需要修改。】

前言应说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求；简

述本课题在国内外的发展概况及存在的问题；说明本课题的指导思想；阐

述本课题应解决的主要问题和采用的研究方法，要求自然、概括、简洁、

确切。在文字量上要比摘要多。

发展现状 单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。在地壳中含

量达25.8%的硅元素，为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。

近年来，各种晶体材料，特别是以单晶硅为代表的高科技附

加值材料及其相关高技术产业的发展，成为当代信息技术产业的支柱，

并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。单晶硅作为

一种极具潜能，亟待开发利用的高科技资源，正引起越来越多的关注

和重视。

与此同时，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，

世界上许多国家正掀起开发利用太阳能的热潮并成为各国制定可持续

发展战略斩重要内容。

在跨入21世纪门槛后，世界大多数国家踊跃参与以至在全球

范围掀起了太阳能开发利用的“绿色能源热”，一个广泛的大规模的利

用太阳能的时代正在来临，太阳能级单晶硅产品也将因此炙手可热。

此外，包括我国在内的各国政府也出台了一系列“阳光产业”

的优惠政策，给予相关行业重点扶持，单晶硅产业呈现出美好的发展

前景。

单晶硅性质；单晶硅具有金刚石晶格。晶体硬而脆具有金属

光泽。能导电。但导电率不及金属,随温度升高而增加。具有半导体性

质。单晶硅是重要的半导体材料，在单晶硅中掺入微量的IIIA族元素，

形成P型半导体。掺入微量的第vA族元素，形成N型半导体。形成

N型和P型导体结合在一起。就可以做成太阳能电池。将辐射能转变

为电能。在开发电能方面是一种很有前途的材料。

研究趋势 日本、美国和德国是主要的硅材料生产国。中国硅材料工业

与日本同时起步，但总体而言，生产技术水平仍然相对较低，而且大

部分为2.5、3、4、5英寸硅锭和小直径硅片。中国消耗的大部分集成

电路及其硅片仍然依赖进口。但我国科技人员正迎头赶上，于1998年

成功地制造出了12英寸单晶硅，标志着我国单晶硅生产进入了新的发

展时期。目前，全世界单晶硅的产能为1万吨/年，年消耗量约为6000

吨～7000吨。未来几年中，世界单晶硅材料发展将呈现以下发展趋势：

1、微型化

随着半导体材料技术的发展，对硅片的规格和质量也提出更

高的要求，适合微细加工的大直径硅片在市场中的需求比例将日益加

大。目前，硅片主流产品是200mm，逐渐向300mm过渡，研制水平

达到400mm～450mm。据统计，200mm硅片的全球用量占60%左右，

150mm占20%左右，其余占20%左右。Gartner发布的对硅片需求的5

年预测表明，全球300mm硅片将从2000年的1.3%增加到2006年的

21.1%。日、美、韩等国家都已经在1999年开始逐步扩大300mm硅片

产量。据不完全统计，全球目前已建、在建和计划建的300mm硅器件

生产线约有40余条，主要分布在美国和我国台湾等，仅我国台湾就有

20多条生产线，其次是日、韩、新及欧洲。%P

世界半导体设备及材料协会（SEMI）的调查显示，2004年和

2005年，在所有的硅片生产设备中，投资在300mm生产线上的比例

将分别为55%和62%，投资额也分别达到130.3亿美元和184.1亿美

元，发展十分迅猛。而在1996年时，这一比重还仅仅是零。

2、国际化，集团化，集中化

研发及建厂成本的日渐增高，加上现有行销与品牌的优势，

使得硅材料产业形成“大者恒大”的局面，少数集约化的大型集团公司

垄断材料市场。上世纪90年代末，日本、德国和韩国（主要是日、德

两国）资本控制的8大硅片公司的销量占世界硅片销量的90%以上。

根据SEMI提供的2002年世界硅材料生产商的市场份额显示，

Shinetsu、SUMCO、Wacker、MEMC、Komatsu等5家公司占市场总

额的比重达到89%，垄断地位已经形成。

第1章 光伏应用和前景

1.1 光伏的应用

当人们提到太阳能热利用时，总是首先想到“生产热水”这一简单的功

能，然而技术的发展早已突破了人们的想象。

实际上，太阳能热利用主要分为低温热利用、中温热利用和高温热利

用。太阳能热水器只是低温的太阳能利用，是太阳能热利用的很小部分。

“在中国，工业用能约占70%的能耗，因此工业中高温用热已经成为

目前高能耗的主要来源。在太阳能的中高温应用领域方面，如太阳能热发

电、取暖、制冷、海水淡化、啤酒发酵等，我国目前基本上还是一片空白。”。

光伏与光热之区别

太阳能无疑是目前地球上可以开发的最大可再生能源。根据对到达地

球上的太阳辐射能量进行转化形式的不同，太阳能的利用可以分为光热和

光伏两大类别。

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能

的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。

而光热利用按温度可分为中低温和高温利用。中低温主要包括太阳能

热水器、太阳能建筑供暖制冷、太阳能海水淡化、太阳能干燥等；高温热

利用主要包括太阳能热发电及太阳能热化学等。

目前，太阳能热发电技术主要包括4类，槽式、线性菲涅尔式、碟式

及塔式。其中，槽式和塔式太阳能热发电站目前均已实现了商业化运行，

而碟式及线性菲涅尔式则分别处于样机示范及系统示范阶段。

光伏发电最大的优势是应用场合没有明显限制，有阳光资源的地方都

可安装光伏系统。在辐照不好或者夜间，光伏系统通过对蓄电池进行充放

电实现连续运行。

不过，规模化光伏电站若采用蓄电池储能，其成本仍然较高，且蓄电

池的使用寿命有待考验。

而太阳能光热利用中除了可以通过材料吸收太阳辐射光谱中不同波长

的光能并将其转化为热能供直接使用外，还可以利用聚光器将低密度的太

阳能汇聚，生成高密度的能量，加热工作介质，产生蒸汽推动汽轮机发电。

聚光器的聚焦方式有点聚焦、线聚焦等，对应产生了碟式、塔式、槽式及

菲涅尔式等几种主要的太阳能热发电形式，

与常规火电站相比，太阳能热发电系统的“热—功—电”转换环节所采

用的热力循环模式及设备基本是相同的。在辐照连续的条件下，太阳能热

发电站可以直接产生与火电站完全相同的满足电网品质要求的交流电，保

证电网的电压和频率稳定。

但太阳辐射能本身具有随季节、白天时段不同而不连续变化的特点，

受天气条件影响较大。储热材料技术的发展，已为实现规模化稳定运行的

太阳能热发电站提供了可能。“在合适的选址区域，带有一定容量储热系统

的太阳能热发电站，将不仅可产生满足用户需求的电能，还能根据电网中

用电负荷的变化，起到调峰作用”。

另外从实际电站运行的角度来看，太阳能热发电比太阳能光伏发电有

对现有火电站及电网系统更好的兼容性。但是，相比光伏发电，对能够体

现太阳能热发电经济性所需要的太阳能辐射资源及规模化容量的要求也更

高。

当然，“建立具有经济性的规模化太阳能热发电站，同时需要大片

的土地及丰富的太阳能直射资源。”不过，中国的沙化土地面积达169万

平方公里，其中有水力和电网资源的沙地约有30万平方公里，有充分的

土地资源条件发展太阳能热发电。而且根据全国700多个气象站长期观察

积累的资料表明，中国各地的太阳能辐射年总量大致在831-2333kwh/m2

之间，其平均值约为1628kwh/m2。尤其在西藏西部、新疆东南部、青海

西部及甘肃西部等地区，年辐射总量可达1855-2333kwh/m2，满足建造具

有经济性的规模化太阳能热发电站所对应的辐射资源要求。

“太阳能热发电相比其他几种可再生能源及燃煤、天然气发电，

单位容量电站在其生命周期内所排放的温室气体CO2量也是最低的”。

1.1.2 光伏的前景

油价漫天涨价，太阳能光伏产业-前景最光明的可再生能源

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装

置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的

湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。

术语"光生伏打(Photovoltaics)"来源于希腊语，意思是光、伏特和电气的，

来源于意大利物理学家亚历山德罗·伏特的名字，在亚历山德罗·伏特以后"

伏特"便作为电压的单位使用。

以太阳能发展的历史来说，光照射到材料上所引起的"光起电力"行为，早

在19世纪的时候就已经发现了。

1849年术语"光-伏"才出现在英语中。

1839年,光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现。

1883年第一块太阳电池由Charles Fritts制备成功。Charles用锗半导体

上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结，器件只有1%的效率。

到了1930年代，照相机的曝光计广泛地使用光起电力行为原理。

1946年Russell Ohl申请了现代太阳电池的制造专利。

到了1950年代，随着半导体物性的逐渐了解，以及加工技术的进步，1954

年当美国的贝尔实验室在用半导体做实验发现在硅中掺入一定量的杂质后

对光更加敏感这一现象后，第一个太阳能电池在1954年诞生在贝尔实验

室。太阳电池技术的时代终于到来。

1960年代开始，美国发射的人造卫星就已经利用太阳能电池做为能量的来

源。

1970年代能源危机时，让世界各国察觉到能源开发的重要性。

1973年发生了石油危机，人们开始把太阳能电池的应用转移到一般的民生

用途上。

目前，在美国、日本和以色列等国家，已经大量使用太阳能装置，更朝商

业化的目标前进。

在这些国家中，美国于1983年在加州建立世界上最大的太阳能电厂，它

的发电量可以高达16百万瓦特。南非、博茨瓦纳、纳米比亚和非洲南部

的其他国家也设立专案，鼓励偏远的乡村地区安装低成本的太阳能电池发

电系统。

而推行太阳能发电最积极的国家首推日本。1994年日本实施补助奖励办

法，推广每户3,000瓦特的"市电并联型太阳光电能系统"。在第一年，政

府补助49%的经费，以后的补助再逐年递减。"市电并联型太阳光电能系

统"是在日照充足的时候，由太阳能电池提供电能给自家的负载用，若有多

余的电力则另行储存。当发电量不足或者不发电的时候，所需要的电力再

由电力公司提供。

到了1996年，日本有2,600户装置太阳能发电系统，装设总容量已经有8

百万瓦特。一年后，已经有9,400户装置，装设的总容量也达到了32百

万瓦特。近年来由于环保意识的高涨和政府补助金的制度，预估日本住家

用太阳能电池的需求量，也会急速增加。

在中国，太阳能发电产业亦得到政府的大力鼓励和资助。2009年3月，

财政部宣布拟对太阳能光电建筑等大型太阳能工程进行补贴。

前途无限啊。

第2章 多单晶的生产工艺

2.1 多晶硅的生产工艺

多晶硅;polycrystalline silicon

性质：灰色金属光泽。密度2.32~2.34。熔点1410℃。沸点2355℃。溶

于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之

间，室温下质脆，切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性，1300℃时

显出明显变形。常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状

态下，具有较大的化学活泼性，能与几乎任何材料作用。具有半导体性质，

是极为重要的优良半导体材料，但微量的杂质即可大大影响其导电性。电

子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、

电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯

化，再经冷凝、精馏、还原而得。

目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有：改良西门子法、硅烷

法和流化床法。新一代低成本多晶硅工艺技术研究空前活跃。除了传统工

艺及技术升级外，还涌现出了几种专门生产太阳能级多晶硅的新工艺技术，

主要有：改良西门子法的低价格工艺；冶金法从金属硅中提取高纯度硅；

高纯度SiO2直接制取；熔融析出法；还原或热分解工艺；无氯工艺技术，

Al－Si溶体低温制备太阳能级硅；熔盐电解法等。

多晶硅生产工艺：

1 杜邦法

2 贝尔法

3 西门子法

4 U.C.C法 硅烷法

5 其他

西门子法：氯化SI+HCL---SIHCL3+SICL4

还原SIHCL3+H2---SI+HCL

氢化SICL4+H2---SIHCL3+HCL20

国内外多晶硅生产的主要工艺技术

1，改良西门子法——闭环式三氯氢硅氢还原法

改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢，氯化氢和工业硅粉在一定的温度下

合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在

氢还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅。

国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生产电子级与太阳能级多晶硅。

2，硅烷法——硅烷热分解法

硅烷是以四氯化硅氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化

法等方法制取。然后将制得的硅烷气提纯后在热分解炉生产纯度较高的棒

状多晶硅。以前只有日本小松掌握此技术，由于发生过严重的爆炸事故后，

没有继续扩大生产。但美国Asimi和SGS公司仍采用硅烷气热分解生产

纯度较高的电子级多晶硅产品。

3，流化床法

以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流化床内高温高压下生成三

氯氢硅，将三氯氢硅再进一步歧化加氢反应生成二氯二氢硅，继而生成硅

烷气。

制得的硅烷气通入加有小颗粒硅粉的流化床反应炉内进行连续热分解反

应，生成粒状多晶硅产品。因为在流化床反应炉内参与反应的硅表面积大，

生产效率高，电耗低与成本低，适用于大规模生产太阳能级多晶硅。唯一

的缺点是安全性差，危险性大。其次是产品纯度

不高，但基本能满足太阳能电池生产的使用。

此法是美国联合碳化合物公司早年研究的工艺技术。目前世界上只有美国

MEMC公司采用此法生产粒状多晶硅。此法比较适合生产价廉的太阳能级

多晶硅。

4，太阳能级多晶硅新工艺技术

除了上述改良西门子法、硅烷热分解法、流化床反应炉法三种方法生产电

子级与太阳能级多晶硅以外，还涌现出几种专门生产太阳能级多晶硅新工

艺技术。

1）冶金法生产太阳能级多晶硅

据资料报导日本川崎制铁公司采用冶金法制得的多晶硅已在世界上最大的

太阳能电池厂应用，现已形成800吨/年的生产能力，全量供给SHARP公

司。

主要工艺是：选择纯度较好的工业硅进行水平区熔单向凝固成硅锭，去除

硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分后，进行粗粉碎与清洗，在等离子

体融解炉中去除硼杂质，再进行第二次水平区熔单向凝固成硅锭，去除第

二次区熔硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分，经粗粉碎与清洗后，在

电子束融解炉中去除磷和碳杂质，直接生成太阳能级多晶硅。

2）气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅

据资料报导以日本Tokuyama公司为代表，目前10吨试验线在运行，200

吨半商业化规模生产线在2005-2006年间投入试运行。

主要工艺是：将反应器中的石墨管的温度升高到1500℃，流体

三氯氢硅和氢气从石墨管的上部注入，在石墨管内壁1500℃高温处反应生

成液体状硅，然后滴入底部，温度回升变成固体粒状的太阳能级多晶硅。

3）重掺硅废料提纯法生产太阳能级多晶硅

据美国Crystal Systems资料报导，美国通过对重掺单晶硅生产过程中产

生的硅废料提纯后，可以用作太阳能电池生产用的多晶硅，最终成本价可

望控制在20美元/Kg

2.2 单晶硅的生产工艺

1、 目的

为正确、规范地操作单晶炉，确保生产作业正常，特制订本规范。

2、 适用范围

适用于TDR-70A/B和JRDL-800型单晶炉的操作。

3、 单晶炉操作工艺流程

作业准备→热态检漏→取单晶和籽晶→石墨件取出冷却→真空过滤器

清洗→真空泵油检查更换→石墨件清洗→单晶炉室清洗→石墨件安装→石

英坩埚安装→硅料安装→籽晶安装→抽空、检漏→充氩气、升功率、熔料

→引晶、缩颈、放肩、转肩→等径生长→收尾→降功率、停炉冷却

4、 主要内容

A. 作业准备

a. 进入单晶车间须穿戴好洁净工作服、鞋。

b. 开炉前，按工艺要求检查水、电、气，确认无误后方能开炉。

c. 准备好一次性洁净手套、耐高温手套、毛巾、纸巾、研磨布、酒精、

吸尘刷、吸尘管、防尘口罩。

d. 准备好钳子、扳手和各类装拆炉专用工具。

e. 取单晶的架子、装石墨件的不锈钢小车、装埚底料的不锈钢筒和装

硅料的不锈钢小车，并处理干净。

f. 用毛巾将炉体从上到下一遍，擦洗时注意不要将所有控制接线及开

关碰断或碰坏，并把炉子周围清扫干净。

B. 热态检漏

a. 检查上一炉功率关闭时间，在单晶冷却4.0小时（TDR-70A/B型

单晶炉）、5.0小时（JRDL-800型单晶炉）后，关闭氩气（只关闭氩气阀

门，主、付室流量计调节阀打开并分别调节到30L/Min），开始抽高真空，

并作时间记录。

b. 待炉内压力到达极限（要求达到3Pa以下）后，先关闭主室球阀

而后关闭真空泵电源进行检漏，并作相应时间记录，若0.5小时内抽不到

3Pa以下时，交有关维修人员处理，在此期间须配合有关维修人员进行装

拆炉，并作相关记录。

c. 检漏要求3分钟以上，漏气率<0.34Pa/min为正常，同时作好漏气

率记录，若漏气率＞0.34Pa/min时，交有关维修人员处理，在此期间须配

合有关维修人员进行装拆炉，并作相关记录。

C. 取单晶和籽晶

a. 热态检漏后，旋松付室小门4个螺丝，打开氩气阀门充氩气至常压，

关闭氩气，旋开付室小门4个螺丝，打开付室小门。

b. 提升单晶至付室，从付室小门内确认单晶升至所需高度，若无异常，

盖住翻板阀，打开液压泵，升起付室。

c. 把安全接盘移到炉筒口处，缓慢转动付室至侧面。

d. 把取单晶的架子放在付室炉筒正下方，准备接单晶。

e. 稳定单晶，移开安全接盘，按下籽晶快降，将单晶降入架子内。

f. 确认单晶完全入架子内后，按住籽晶，用钳子将籽晶从细径处钳断，

钳断籽晶后，应稳定重锤，防止重锤快速转动，损坏钢丝绳。

g. 将籽晶从重锤上取下，放在指定场所，再将重锤升至付室内适当位

置。

h. 将单晶移到中转区，及时、准确的将单晶编号写在单晶上，待自然

冷却后对单晶进行各项参数检测并作好记录。

D. 石墨件取出冷却

a. 石墨小件取出

1) 打开液压泵电源，按炉盖升按钮上升炉盖。炉盖上升到位后，再旋

转炉盖到侧面。

2) 戴好耐高温手套按顺序取出导流筒及保温盖放在装石墨件的不锈

钢小车上，注意要拿稳并轻放。

3) 戴好耐高温手套用钳子夹住石英坩埚的上端部分提起，使其松动，

将石英坩埚取出。若石英坩埚能将埚底料全部带出直接放入不锈钢筒；若

不能则将先取出石英坩埚，剩下的埚底料随三瓣埚一并取出后，再将埚底

料放入不锈钢筒内。若出现闷炉等意外情况则用钳子像装料一样一块块取

出，直至彻底取出。最后将不锈钢筒移到指定地方，并写上单晶编号，自

然冷却。冷却后对埚底料进行重量检测并作好记录。

4) 戴好耐高温手套依次取出三瓣埚、埚底放在装石墨件的不锈钢小车

上，错误！链接无效。放上后要注意放稳当。

5) 用埚杆板手从埚杆中央孔的位置拧下不锈钢螺丝，取出埚杆板手，

再将埚杆连不锈钢螺丝放在不锈钢小车上，注意堆放稳当。

6) 取出的石墨件一并放在不锈钢小车上，在不锈钢小车边挂上石墨件

所属炉号牌，移到指定的位置，自然冷却，移动过程中注意石墨件放置，

防止坠落。

b. 石墨大件的取出（一般5炉做一次，须作好大清记录）

1) 取出上保温罩放在不锈钢小车上。

2) 取下热电锥，将其及对应的密封及玻璃放到适当的位置以放损坏丢

失。

3) 打开油泵开关，按住炉筒升按纽，升起炉筒至限位，旋转炉筒，并

降至适当位置。

4) 取出中保温罩放在不锈钢小车上。

5) 先取下加热器螺丝盖，再用专用工具取下加热器螺丝后，取下加热

器螺丝和加热器放在不锈钢小车上。

6) 依次取出电极护套、电极石英环、埚杆护套、炉底上压片、炉底上

压片下小石墨碳毡、排气套管、下保温罩、炉底压片、炉底碳毡、石墨电

极等放在不锈钢小车上。在不锈钢小车边挂上石墨件炉号牌，移到指定的

位置，自然冷却，移动过程中注意石墨件放置，防止坠落。

E. 真空过滤器清洗

a. 准备好吸尘刷、吸尘管、酒精、纸巾、扳手，带好手套、防尘口罩。

b. 用扳手打开真空过滤器盖螺丝，取出过滤网。

c. 用吸尘刷仔细清洗过滤网及过滤器内的挥发物。

d. 将清洗后的过滤网缓慢放进过滤器内。

e. 用吸尘刷清洗过滤器盖，用沾酒精的纸巾擦净密封圈，并检查密封

圈是否完全就位，防止出现脱落或出槽影响抽空。

f. 盖好过滤器盖并用扳手上好过滤器盖螺丝。

F. 真空泵油检查更换

a. 确认关闭主泵球阀和真空泵，在放油单晶炉上挂检修牌，将废油桶

置于真空泵放油口下方，打开上下腔放油开关，放完油后关闭上下腔放油

阀，废油倒入指定油桶。

b. 清洗真空泵（每5炉清洗一次），用扳手打开真空泵侧盖，置于适

当位置，用毛巾彻底清理真空泵腔、侧盖和下腔滤油网的油污，清洗完毕

后，安装好滤网，安装好侧盖。侧盖在打开、安装时小心操作，防止损坏

侧盖及油封而漏油。泵腔内禁止遗留纸屑或其它异物，不然会造成油路的

堵塞导致真空泵卡死。清理真空泵的废弃物放入指定垃圾桶。

c. 打开真空泵注油口，将真空泵油注入真空泵注油孔，观察真空泵油

位至油位观察窗1/2位置，停止注油，打开泵侧的油路管道阀门向下腔放

油，关闭油口。

d. 启动真空泵工作5min后关闭泵侧的油路管道阀门，察看油位是否

处于油位观察窗1/3----1/2位置，关闭真空泵，在放油单晶炉上移去检修

牌。若低于下限重复c、d操作。

G. 石墨件清洗

a. 石墨件清洗

1) 石墨件必须在指定的清洗室进行清洗，准备好清洗用品(吸尘刷、

纸巾、吸尘管、研磨布、除硅粒的专有工具、放石墨件的洁净小车等)戴好

手套、防尘口罩。清洗好清洗台及周围环境。

2) 依次用吸尘刷清洗各类石墨件直至确认无污物，沟槽及接口等吸附

挥发物较多的部位要用研磨布认真打磨后再吸尘清洗。

3) 清洗时注意检查各石墨件是否有损坏及粘硅，有损坏及粘硅要及时

更换和处理。

4) 操作时要轻拿轻放以免造成石墨件的损坏。

5) 清理完毕的石墨件放到事先准备好的洁净不锈钢小车上。禁止叠

加，移动不锈钢小车要稳当。

6) 清洗后垃圾放入垃圾指定处，清洗好清洗台及周围环境。

b. 石墨大件炉内清洗（适用于每炉小清，石墨大件未取出时在炉内清

洗）。

1) 用吸尘刷吸净炉筒、保温罩和加热器上沿拆炉时掉落的残渣。

2) 用吸尘刷仔细用力清洗保温罩，加热器所能触及到的部位。

3) 取出加热器螺丝盖，检查电极螺丝是否松动、胶落或粘硅。有松动

须拧紧，有胶落或粘硅须更换。再盖好加热器螺丝盖。

4) 如果在拆炉时不小心引起热场移动或转动一定要检查热场是否对

称，测温孔要重新校正。如果侧温孔有偏离会影响测光信号，导致欧陆表

数值过小，无法对炉内温度进行自动控制无法成晶。

5) 用吸尘刷吸净炉底上压片、炉底波纹管、排气孔内的附尘及残渣。

6) 用带有酒精的纸巾清理炉壁上部。

H. 单晶炉室清洗

a. 付室的清洗安装

1) 准备好清洗棒、纸巾、酒精。

2) 在清洗棒上缠上沾有酒精的纸巾，清洗付室内部至上部，直至确认

无污物。

3) 快速降下籽晶夹头，用沾有酒精的纸巾认真擦洗重锤及钼夹头。需

要时要将重锤摘下用研磨布认真打磨，并清洗干净。摘下重锤时要慎重作

业，防止钢丝绳上弹造成钢丝绳出槽。清洗钢丝绳时要检查其接头部位是

否老化或损坏，若有应截去一截钢丝绳，防止在拉晶过程中单晶掉下。清

洗好上升重锤到一定位置，升重锤时，不要使重锤晃动，防止重锤挂住付

室下沿，拉断钢丝绳。

b. 小付室的清洗

1) 打开付室小门，用沾有酒精的纸巾擦洗小付室内的附着物。挥发物

附着较多时，先用吸尘刷处理。

2) 用沾有酒精的纸巾认真擦洗付室抽气口、其它小孔及翻板阀四周及

转轴。翻板阀的沟槽部位及焊缝处先用纸巾卷成利于操作的形状再认真擦

洗。

3) 清洗过的小付室将翻板阀盖住阀口，并关闭付室小门。

4) 用洁净的纸巾将小付室上口盖住。

c. 炉盖清洗

1) 先用纸巾擦洗内壁(氧化物过多先用吸尘刷清理)。

2) 小孔部位、观察窗部位、伊尔根部位、阀口部位等各处的接口及焊

接口等不易清洗的部位要用沾有酒精的纸巾认真擦洗，直至确认无污物。

3) 硅粉强力附着时或炉盖局部发黑、发白时要用研磨布认真研磨直至

炉盖整个内壁出现光亮无污物。

4) 观察窗、伊尔根窗口要认真清理，所有小孔的位置要把纸巾卷成卷

以便伸进气孔内部更容易清理直至没有污物。

d. 炉筒清洗

1) 先用纸巾擦洗内壁(氧化物过多先用吸尘刷清理)。

2) 取光孔部位要用沾有酒精的纸巾认真擦洗，直至确认无污染。

3) 硅粉强力附着时或炉筒局部发黑、发白时要用研磨布认真研磨直至

炉筒整个内壁出现光亮无污物。

e. 抽气管道清洗。

1) 用扳手打开抽气管道上的封盖螺丝，取下封盖和密封圈。

2) 用一头缠钢丝球的长棒伸入管道抽动，另一头用吸尘刷吸除抽气管

道内的挥发物。

3) 用沾有酒精的纸巾认真擦洗封盖和密封圈，再安装好。

I. 石墨件安装

a. 清洗后的石墨大件安装（一般5炉做一次）。

1) 清理完毕的石墨大件不锈钢小车移到单晶炉旁边，移动过程要稳

当。

2) 依次装好石墨电极、炉底碳毡、炉底压片、下保温罩，两侧排气管、

炉底上压片下小石墨碳毡，炉底上压片、埚杆护套、电极护套、石英电极

环。安装电极时检查接触面是否平整，上下接触面要放一层石墨纸，防止

热场打火。

3) 将清洗后的加热器装好，拧上石墨螺丝，要拧紧，不然要引起热场

打火，并盖上石墨螺丝盖。

4) 将清洗后的中保温罩装好，卡口接到位。并校正与加热器的间距，

要均匀一致，否则需调整好。

5) 炉筒复位，打开液压泵，升起炉筒至上限，用沾有酒精的纸巾擦洗

下炉筒上部的结合部和炉筒下部的结合部，同时转动炉筒到适当位置。

6) 按炉筒降，炉筒降到位后，校对测温孔，防止测光信号过小无法温

度自控。

7) 安装热电锥，将其及对应的密封及玻璃按原次序装好。

8) 将清洗后的上保温罩装好，并卡口接到位。

b. 清洗后石墨小件安装。

1) 用专用工具装好埚杆。一定要拧紧埚杆螺丝，防止因松动造成液面

晃动

2) 依次装好埚底、三瓣埚。安装时要确认埚杆、埚底、三瓣埚是否吻

合，要认真、细心，防止碰坏保温材料或加热器。

3) 装好后要打开埚转旋转一下，以检验三瓣埚与加热器间距上否一

致。若不一致，需及时调整。

J. 石英坩埚安装

a. 炉筒、炉盖的外侧及周遍，用沾有酒精的纸巾擦洗平干净，炉体周

围地面认真打扫。

b. 从指定的场所将指定石英坩埚取来。带好防尘口罩、装料用的洁净

手套。

c. 检查石英坩埚包装上标识与配料单上否一致，打开石英坩埚包装，

对光确认有无裂纹、污物、气泡。若有异常及时处理并报告班长或主任。

d. 在炉内的石墨三瓣埚内装好石英坩埚，注意四周间隙一致。

e. 在操作记录上记好所用石英坩埚编号，生产厂家，同时保管好石英

坩埚标签号，放入指定地方。

K. 硅料安装

a. 取来装料不锈钢车和硅料，仔细核对配料单的各项内容是否与单晶

炉号、配料实物一致，若有异常及时处理并报告班长或主任。

b. 更换装料用的手套，如有母合金先放入石英坩埚。再将碎料、小料

平铺在埚底。

c. 将大块料放置中央，用中型料放于大料四周上方左右予以固定，间

隙中放入小硅料。装料时要慎重作业，轻拿轻放，防止碰撞石英坩埚，不要使料掉在保温罩的缝隙，以免造成打火。

d. 装料时注意不要使料探出石英坩埚，否则会在熔料过程中引起硅液

流下，损坏石墨件，甚至焖炉。

e. 装料完成后打开埚转旋转一下，确认四周间隙一致，再快速将埚降

至下限。停止旋转。

f. 埚上部、加热器上部、保温罩上部再用干净吸尘刷吸净浮尘及硅渣。 g. 依次装好保温盖、导流筒。安装保温罩、导流时要相互吻合，安装

导流筒时要慎重作业，如果与硅料发生接触时要调整硅料的摆放，防止在化料过程中发生沾硅。

L. 籽晶安装

a. 用沾有酒精的纸巾擦洗炉盖和炉筒接合部的密封圈，再将炉盖旋转

至炉筒上部。

b. 打开液压泵电源，按炉盖降按钮降下炉盖。炉盖降到位后确认炉盖

是否合好，防止漏气。

c. 用沾有酒精的纸巾擦洗付室下部的接合部和炉盖上部的接合部，转

动付室，降下与炉盖合炉。要缓慢转动付室，防止重锤与付室内壁碰撞。

d. 从指定的场所将腐蚀好的籽晶取来，用沾有酒精的纸巾认真擦洗籽

晶。注意不要直接用手接触籽晶，防止汗渍污染籽晶。

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