石英坩埚介绍

视频：半导体用石英坩埚材料介绍

石英坩埚介绍

石英坩埚分为方形、圆形两大类:圆形的石英坩埚是用在单晶炉里拉制单晶硅的;方形的石英坩埚是用在多晶硅铸锭中的。 圆形的石英坩埚又分透明和不透明两种。

透明的石英坩埚是用石英玻璃管在氢氧火焰的高温中扩径、封端后,再吹制而成的。透明的石英坩埚具有石英玻璃的所有特性,它是高纯的二氧化硅体,对高纯硅的纯度影响极低;它具有极低的膨胀系数、非常低的热导率、相当良好的电绝缘性,特别是耐温性能极好,可在1450°C 以下使用,所以可用在单晶炉里盛装熔化的多晶硅液体。但透明石英坩埚的制作工艺复 杂,成本太高,而且容易导致不均匀的热传输,不利于电子工业的发展。另外,现在的制造方 法还不能制造出大口径的透明石英坩埚。不透明的石英坩埚是用电弧法制成的,工艺简单,成本低,而且可以生产出大口径的坩 埚,完全可以满足单晶硅生产的需要。

当今，世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。他具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。国内常用拉制单晶硅用石英坩埚18英寸和20英寸22英寸也有厂家使用22及以上的坩埚。目前国内坩埚生产大厂家生产的坩埚技术都比较成熟。目前坩埚生产涂层技术已被大多数厂家使用就是在普通石英砂溶制的坩埚表面涂上一层二氧化钡溶液使其形成致密层，其致密层能阻止单晶硅高温拉制过程中硅与石英坩埚反应提高成晶率。

一般工艺路线:

高纯石英砂→高纯石墨模具→真空装料成型→真空电弧熔制→自然冷却脱模→石英坩埚初步检测→冷加工喷砂、切断、倒角→石英坩埚二次检测→超净清洗、超声、高压喷淋、自动烘干，加温烘烤，喷涂→石英坩埚三次检验→真空包装→成品入库

方形的石英坩埚一般不是纯的石英玻璃制成的,是用石英陶瓷制成的,其全称应该是“方形石英玻璃陶瓷坩埚”。熔融石英坩埚作为新兴的一种特种陶瓷，是熔融石英陶瓷的一种，广泛应用于太阳能光伏行业的多晶硅铸锭环节，由于多晶硅锭基本为方形，故熔融石英坩埚也俗称石英方坩埚。市场的主流产品有G5系列：883mm×883mm×420mm/480mm，G6系列：1040mm×1040mm×500mm，随着行业的迅猛发展，G6石英方坩埚逐步成为市场多晶硅铸锭的主流需求。石英方坩埚的形状上的发展趋势为：大件、壁薄，对其生产的各个环节提出了更为高的工艺要求，G6石英方坩埚的生产合格率，将是下一个阶段用以衡量各大石英方坩埚生产企业技术研发能力的一个重要依据。石英方坩埚的主流生产工艺有：双面吸浆法，单面吸浆法，注凝法。

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