单晶硅生长之收尾工艺分析.pdfVIP

2013年8月8 日 单晶车间 内容概要 1 车间收尾状况及工艺水平 3 2 造成收尾不良的原因分析 3 收尾结晶面的热平衡 3 4 收尾扭曲、收断的原因 5 一般性收尾注意事项 3 4 特殊情况下的收尾 7 合理的收尾参数 3 车间收尾水平 随机对现场102根晶棒进行统计，收尾不良的（尾长＜150mm）有27根， 尾长小于50mm的有5根，其中3根尾长为零。收尾不良率为26.47%，其 中完全未收尾的发生率有2.94%。 为某公司代工的417炉，按25%的收尾不良率，平均反切50mm的长度计 算，损失长度约为5212.5mm，超过三根整棒的长度，成品率损失0.7%。 尾长＜150mm 尾长为零，反切 尾巴扭曲，易造成 反切长度(160-L)mm 长度200mm 收尾收断或结晶 车间收尾状况 状况分析：前期因新热场改良及长晶工艺更改，造成原收尾参数与实际 情况不相匹配，主要反映在以下几个方面：  热场更改后，平均等径速度有所提升，收尾前的平均等径速度高于 0.75mm/min，收尾初速切入0.65mm/min后，导致晶棒尾部放大，锅底 余料不足 ，很容易收尾收断或者结晶提断;  收尾过程中突发情况较多，如锅底料或晶棒结晶 、收尾过快易断等 情况。如果操作工较忙或看炉较多，则难免应付不过来，造成收尾不良；  直径控制不理想，剩余锅底料不足。 前期解决方案：车间的解决方案是在严格控制直径外，更新收尾工艺。 要求操作工在收尾开始阶段手动提速至1.3mm/min持续3min左右，光圈 拉下去后再投入初始拉速0.65mm/min。新工艺基本解决尾部放大锅底 料不足的问题，但是由于前期生产紧张，人数不能满足生产需求，经常 出现忘记回降拉速导致收尾收断的情况。另外，尾部扭曲、温补不够的 情况未得到改善。 根本原因：原收尾参数已不适用于新热场收尾工艺。 收尾数据--标准收尾 由以上数据可知：完全收尾的晶棒，收尾一般耗时3小时，功率增幅20kw，温补67。 收尾数据--收尾扭曲 由以上数据可知：锅底料在2-4KG 内，温补和功率差距很小，故可排除温补因素，炉台 号也没有明显规律，可排除设备和热场因素。 收尾数据--收尾收断 收尾状况对比分析 标准收尾、收断、扭曲三种状况的相关数据对比： 比较后得出以下结论： 1、锅底料在2-4kg范围内，收尾参数对收尾结果影响不大； 2、锅底料越少，要补足同样的温度需要的功率增幅越大； 3、初速的快慢对收尾影响最大，是决定能否收好的关键： ① 初速低（0.7左右）可以自动标准收尾（原收尾工艺较适用）； ② 初速较大（0.75-0.8 ）则需要手动干预，尾巴易扭曲； ③ 初速大于0.8mm/min，参数偏差较大，尾巴收断概率最高。 收尾问题分析 存在的问题: 1、直径控制过大，导致收尾时埚底余料不足； 2、收尾初速不同，需要的温补和速度参数不同； 3、头部降拉速收尾，尾巴会长粗，导致锅底料不足； 4、收尾初始阶段，需手动提拉速至1.4mm/min并维持3min。 需要解决的问题： ۞ 如何控制好晶棒直径，保证锅底料重量在2-3kg； ۞ 如何设定参数保证不同收尾初速下需要的温补和速度； ۞ 如何将手动提速缩直径这一过程参数化。 速度设定参数与实际值对比 对大量的记录数据分析发现，汉虹炉收尾程序中的收尾初始切入 速度是以收尾前5mm的平均长晶速度来确定的。 以手动干预收尾的AFYH1343023 晶棒为例， 对设定的温补、拉速参数与实际值进行对 比分析。晶棒尾巴如右图所示：