直径控制
影响直径大小的因素及处理办法
单倍镜误差：1-2mm左右，个别炉子误差较大，如57#，实际要比目测小2.5-3mm左右。 相机浓淡度：90~110；XY轴补正系数：引晶0.220、放肩及转肩0.248、等径0.338 等径子参数：一般设置在210左右 转肩直径：实测肩直径过大的改为198，一般都设为199 等径埚位：高则小，低则大 大清炉后：液位高度、同心度都会有所偏移
收尾不良的原因分析
--拉速偏高、温补不足
相同的收尾参数，初速不 同，实际收尾速度相差非 常明显。而收尾过快容易 导致收尾收断。
收尾参数不变，不同收尾初速的实 际收尾速度对比
收尾过程的深入分析
结晶面热态平衡：
在等径过程中，晶棒从上到下存在不同的温度梯度，结晶面所产生的 热量能够被及时传递并散掉，因为产热与散热始终保持动态平衡，从而 保证结晶面的处于稳定状态与晶体的等直径生长。 因此，在收尾过程中也存在这一平衡，即结晶面所产生的热量与被带 走散掉的热量处于动态平衡状态。热态平衡一旦被打破，结晶面会即时 崩溃，宏观上会出现晶棒脱离液面造成尾巴收断的现象。
新开炉台直径控制参数修正：
1、相机是否安装正确：相机高度是否等于一个4号内六角的高度；左边相机较粗短，右边较细长；
2、相机各工序参数是否设置正确：引晶0.220，放/转肩0.248，等径0.338； 3、等径相机校正：浓淡度（一般90-110）：白圈宽度是否偏大（2-3mm），清晰度：能看见棱线 及两层光圈 4、测量直径是否在206-208之间
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：
原始设定速度明显偏高
温补设定参数与实际值对比
手动干预后的 实际补温曲线
L S/L(%) V-0.7 V-0.8 L T
1
5 6 10 30 60 90
100
170 75 80 85 100 120
0.70
1.19 0.53 0.56 0.60 0.70 0.84
0.80
1.36 0.60 0.64 0.68 0.80 0.96
10
30 60 90 120 150 160
直径控制
相关数据及计算方法
每公斤拉晶长度=546719/D2，参考下表: 直径（mm） 203 204 205 206 207 硅料质量分布： 投料量 130kg 头部平均重量 尾部平均重量 锅底料平均重量 2kg 5.0kg 3kg 平均晶棒 重量 127kg 去头尾 圆棒重量 120kg 拉制长度 (mm/kg) 13.18 13.05 12.92 12.80 12.67 可拉制长度 /mm 1581.21 1565.74 1550.51 1535.49 1520.69 130等径长度 设定/mm 1580 1570 1560 1545 1530
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：
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。
4
6 8 10 14 18 8
120
150 160
142
172 230
0.99
1.20 1.61
1.14
1.38 1.84
小计
68
收尾速度与温补曲线
合理的收尾参数应该能最大限度的涵盖不同收尾切入速度，保证收尾成功。
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。
设定温补曲线
43023收尾分析总结
43023收尾特点是初始切入速度较高，手动干预后，先降拉速后加 温补。结合以上分析，可以发现： 1、收尾初速越高，晶体温度梯度大，散热快，收尾时温补不足，容易 引起液面结晶； 2、收尾参数是相对于0.7左右的初速设定的，当初速高于0.75，实际 收尾速度会被原参数放大，导致收尾过快而收断。 3、遇到这种情况，手动干预的原则是，适当降低收尾速度，适当补温。
2013年8月8日 单晶车间
内容概要
1 3 2 3 3 4 5 3 4 7 3 车间收尾状况及工艺水平
造成收尾不良的原因分析
收尾结晶面的热平衡 收尾扭曲、收断的原因
一般性收尾注意事项
特殊情况下的收尾
合理的收尾参数
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%。
实际收尾操作中的应用
在实际收尾过程中，我们没有办法看到结晶面产热与散热的变化，也就 没有办法确定收尾的温度与拉速是否合适。这就需要找到一个能反映结晶面 热态变化的参照点来评估温度和拉速是否有过。。 1、看倒影 收尾时一般看不到光圈，这时只有通过倒影的亮暗来判断直径变化趋势， 如果最里面一层倒影较白亮，则说明光圈直径缩的非常快；相反，如果倒影 较暗淡，则说明温补不足，光圈直径缩的慢，甚至会长大，这时就需要补温， 或者将拉速。 2、看埚底液面边缘与坩埚相接处 见埚边或者在埚底料很少时收尾，容易导致液面结晶，晶棒提前拉断。如 何判断液面温度偏低，是否将要结晶呢?收尾时，随着尾长的增加，余料会越 来越少，如果硅液温度足够，表面会显示金黄明亮的颜色， 液面边缘与坩埚相接处也会呈现出圆润光滑的形态。如果温度不够，表面则 较暗淡，此时液面边缘会呈现锯齿状，硅液热量不够，边缘硅料不能向中间 聚拢，这时应尽快补温。 3、液面明亮度 如上所述，温度不够则液面暗淡，温度过高则液面明亮。
如何维持结晶面的热态平衡
—-造成尾巴扭曲的根本原因
单位时间内结晶界面产生的热量等于散出 的热量，即Q产=Q散，Q散只与晶棒尾部的温度梯 度∆T有关，单位时间内∆T 不变则Q散不变。 ∆T、 Q产、Q散与结晶面积S之间有如下关系： Q产=Q散 ∆T↑→ Q散↑→ S↑→ Q产↑
收尾不良的原因分析
在实际收尾过程中，速度与温度都是由参数或者手动控制的， 只有结晶面积是根据产热和散热状态相应 尾部温度梯度 自动调整变化的。它们之间有如下关系： 增加∆T↑ + + 温补过快，尾部温度梯度增加， 单位时间内散热量减小，反则反之； 速度过快，单位时间内结晶量 增加，则产热量相应增加， 结晶面产热量 结晶面散热 Q产=Q散 反则反之。 增大Q产↑ 增加Q散↑ 由此，可解释以下几种 收尾中常见现象： 尾巴直径快速减小： 结晶面积 + + ① 温补过快时，尾部温度梯度减小， 变大S↑ 散热能力减小，这时，会通过减小 结晶面来降低产热量，使结晶面的产热与散热达到平衡； ② 拉速过快时，单位时间内产热量增加，而温度梯度和散热能力不变，这时，光圈 直径快速减小，结晶面积减小，产热量相应减少，产热与散热保持平衡。 尾巴直径快速增大： ① 温补过慢，温度梯度减小，散热量增加，结晶面积增大，光圈直径变大； ② 拉速过慢，单位时间内结晶量减少，产热量减小（散热不变），结晶面积增大， 产热量增加，光圈直径增大。
注意：1、相机浓淡度已调试好就不需要修改，如果在放肩阶段经常有报警，可以直接复位， 也可关闭报警提示音。 2、发现测量值小于206时，不要急于更改子参数，先查看直径反馈表，看历史测量值与实际值 误差，若206对应的实际值大于204，则不要更改任何参数，切记。
收尾参数（试用）
下列收尾参数是通过大量收尾数据提炼出来的，收尾初始切入速 度在0.7-0.8之间基本可以实现参数控制下自动收尾。
尾长＜150mm 反切长度(160-L)mm
尾长为零，反切 长度200mm
尾巴扭曲，易造成 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。