Тигел от стопен кварц с висока чистота за издърпване на монокристал

Понастоящем монокристален силиций се произвежда с помощта на поликристален силиций като суровина и метода на Чохралски. При производството на монокристален силиций,кварцтигелът е критичен материал за топене на силиций и растеж на кристали и има пряко и значително влияние върху производствените разходи и качеството на продукта на монокристален силиций.

Theкварцов тигеле ключов компонент на монокристалната пещ на Чохралски. Етапът на подготовка на монокристал определя технически параметри като диаметър, ориентация на кристала, тип проводимост на допинга, диапазон и разпределение на съпротивлението, концентрация на кислород и въглерод, живот на малцинствения носител и дефекти на решетката на силициевия материал. Микродефектите, концентрацията на кислород, металните примеси и еднородността на концентрацията на носителя трябва да се контролират в определен диапазон. При монокристалния процес на Чохралски кварцовият тигел трябва да издържа на високи температури над точката на топене на силиция (1420°C). Кварцовите тигли са предимно полупрозрачни и се състоят от множество слоеве. Външният слой е област с висока плътност на мехурчетата, наречена мехурчест композитен слой; вътрешният слой е 3-5 mm прозрачен слой, наречен слой без мехурчета. Наличието на слой с изчерпани мехурчета намалява плътността на тигела в зоната в контакт с разтвора, като по този начин подобрява монокристалния растеж.

От гледна точка на качеството, вътрешният слой на кварцовия тигел, поради директния контакт с разтопения силиций, непрекъснато се разтваря в разтопения силиций по време на процеса на издърпване на кристала.  Микромехурчетата в прозрачния слой на тигела непрекъснато растат и се разкъсват, освобождавайки кварцови частици и микромехурчета в разтопения силиций. Тези примеси, под формата на микрочастици и микромехурчета, се пренасят в цялата стопилка на силиций от потока силициева течност, пряко засягайки кристализацията на силиция и качеството на единичния кристал.

От гледна точка на разходите,кварцови тиглиимат силна консумативна характеристика във веригата на производството на монокристален силиций, а използването на непрекъснат метод на Чохралски също поставя по-високи изисквания към продължителността на живота на кварцовия тигел. Високата чистота и висока температурна устойчивост на кварцовия тигел осигуряват гаранция за монокристално издърпване и монокристално качество. Въз основа на изискванията за чистота на монокристалните силициеви пластини, кварцовият тигел се изхвърля след едно или няколко цикъла на нагряване и издърпване на кристали и трябва да се сменя редовно, което го прави консуматив.

Освен това, акокварцов тигелима проблеми с качеството по време на процеса на издърпване на кристала, това ще доведе до бракуване на целия монокристален силициев прът. Кварцовите тигли се произвеждат предимно по метода на електрическата дъга, с кварцов пясък с висока чистота като основна суровина. Чистотата на кварцовия пясък е решаващ фактор, който влияе върху качеството на кварцовия тигел. Кварцовият тигел има двуслойна структура: външният слой е област с висока плътност, наречена балонен композитен слой; вътрешният слой е 3-5 mm прозрачен слой, наречен слой без мехурчета.

Наличието на вътрешния слой, слоят с изчерпани мехурчета, намалява плътността на мехурчетата в областта, където тигелът контактува с разтвора. Колкото по-ниска е чистотата на кварцовия пясък, толкова по-вероятно е да се получат черни петна и мехурчета по време на процеса на топене при висока температура. Когато се използва като пясък на вътрешния слой, продължителното излагане на високи температури води до освобождаване на мехурчетата, съдържащи се във вътрешната стена на кварцовия тигел, като по този начин се отразява на стабилността и степента на успех на производството на монокристални силициеви пластини. Следователно пясъкът на вътрешния слой изисква кварцов пясък с по-висока чистота, което води до по-висока цена. Освен това кварцовият пясък, използван за тигели, има специфични изисквания за различни нива на примеси. Например, прекомерните примеси от алкални метали могат да причинят кристализация в тигела, което води до помътняване и деформация, докато прекомерното съдържание на хидроксил може да причини образуване на мехури в тигела.

Semicorex предлагатигел от разтопен кварц с висока чистота за издърпване на монокристален силиций. Ако имате запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com