石英坩埚的破裂 (漏硅 渗硅)
上传时间:2021年01月19日 14:10:19
在熔料和拉晶的过程中有时会发生石英坩埚破裂,锦州坩埚发生破裂的原因有以下几个因素。
1.熔料的方法不当
上部硅料熔化后沿着石英坩埚的内壁向下流到底部时往往会因底部温度过低而发生“二次”结晶硅料在“二次”结晶时发生膨胀而将石英坩埚胀裂。
2.底部翻料后漏硅
当上部熔硅液体沿埚壁流到坩埚底部时将底部块料和石英坩埚粘连在一起当上部硅料完全熔化成液体后对底部的块料形成浮力当浮力大到足以将未熔完的块料脱离与之粘连的石英坩埚底部时往往能将坩埚拉破。
3. 熔料的温度不当
溶料的温度太高会加剧坩埚析晶的程度增加了破裂的可能性。
4. 原料问题
原料的杂质太多或在原料的清洗和装填过程中受到沾污都会对石英坩埚产生侵蚀作用,锦州坩埚严重时熔硅会渗透到坩埚内层。
5. 石墨坩埚问题
新的石墨坩埚煅烧不够彻底即投入使用会造成石英坩埚外层严重析晶, 同时石墨坩埚因使用时间过长其原有的厚度氧化降解而大为减薄。 也会增加漏硅的几率。
6.石英坩埚问题
1 .石英坩埚在放入时用力过量底部受到损伤而产生隐裂。
2 在装底部料时大块的硅料撞击到石英坩埚底部产生隐裂。
3 坩埚上部装入太多的大料熔料过程中发生塌料时易将坩埚底部撞破导致漏硅。
4 石英坩埚因受到外力损伤已产生隐裂熔料过程中发生破裂。
5 在石英坩埚的生产、包装、运输中受到损伤而产生隐裂。
石英坩埚破裂对拉晶的影响
石英坩埚的破裂对生产造成的损失往往是非常巨大的。
如何防止漏硅的发生
选用合适的熔料方法
1 采用下放式热屏的熔料方法时应在上部硅料熔化后及时将埚位上升就能有效防止因“二次”结晶而发生的漏硅。
2 大块的块料宜放置在石英坩埚的中下部位置。
3 在熔料过程中随着原料的逐步熔化和下沉应随时提升埚位。锦州坩埚这在很大程度上可减少因熔硅与底部石英坩埚发生粘连而出现的鼓包现象。
4 在熔料时应根据不同的热场不同的投料量选择合适的熔料温度与时间。
5 当遇到反复几天都无法拉出单晶就应及时吊料结束拉晶以避免发生因石英坩埚破裂而造成的漏硅事故。
6 新投入的石墨坩埚应彻底煅烧后才能投入使用以减少石英坩埚外层析晶的程度。
7 当石墨坩埚使用时间过长其厚度已减薄很多时应及时更换。
8 在石英坩埚的生产、包装、运输等过程中应避免使石英坩埚受到撞击以免受到损伤而产生隐裂。
9 在放置石英坩埚时应避免用力过重和撞击。在装填硅料的过程中应避免块料对坩埚的撞击。
10 在清洗原料的过程中应将酸碱残液彻底冲洗干净以避免坩埚内壁发生严重析晶。
11 在装填硅料时应严格按照操作工艺规程认真操作以避免石英坩埚和原料受到沾污而发生严重析晶。
由上可见,石英坩埚品质的好坏直接影响着单晶是否顺利拉制,但同时可以看出,拉晶的品质是由多种因素影响的,坩埚的好坏只是在一定程度上对其造成影响,因此,只有拉晶过程中对各方面精益求精才能最大限度的保证单晶品质的提升。