Тигель із плавленого кварцу високої чистоти для витягування монокристалів

В даний час монокристалічний кремній виробляється з використанням полікристалічного кремнію як сировини і методом Чохральського. У виробництві монокристалічного кремніюкварцтигель є критично важливим матеріалом для плавлення кремнію та росту кристалів, і він має прямий і значний вплив на вартість виробництва та якість продукту монокристалічного кремнію.

Theкварцовий тигельє ключовим компонентом монокристалічної печі Чохральського. Стадія підготовки монокристала визначає такі технічні параметри, як діаметр, орієнтація кристала, тип провідності легування, діапазон і розподіл питомого опору, концентрація кисню та вуглецю, час життя неосновних носіїв і дефекти решітки кремнієвого матеріалу. Мікродефекти, концентрація кисню, металеві домішки та однорідність концентрації носія – все це потрібно контролювати в певному діапазоні. У монокристалічному процесі Чохральського кварцовий тигель має витримувати високі температури, що перевищують температуру плавлення кремнію (1420°C). Кварцові тиглі в основному напівпрозорі і складаються з кількох шарів. Зовнішній шар – це область з високою щільністю бульбашок, яка називається композитним шаром бульбашок; внутрішній шар — це прозорий шар товщиною 3-5 мм, який називається шаром без бульбашок. Наявність шару, збідненого бульбашками, зменшує щільність тигля в зоні контакту з розчином, таким чином покращуючи зростання монокристалів.

З точки зору якості, внутрішній шар кварцового тигля, завдяки прямому контакту з розплавленим кремнієм, постійно розчиняється в розплавленому кремнії під час процесу витягування кристала.  Мікробульбашки в прозорому шарі тигля постійно ростуть і розриваються, вивільняючи частинки кварцу та мікробульбашки в розплавлений кремній. Ці домішки у формі мікрочастинок і мікробульбашок переносяться по всьому розплаву кремнію потоком кремнієвої рідини, безпосередньо впливаючи на кристалізацію кремнію та якість монокристалу.

З точки зору вартості,кварцові тиглімають сильні характеристики витратних матеріалів у промисловості монокристалічного кремнію, а використання безперервного методу Чохральського також висуває вищі вимоги до терміну служби кварцового тигля. Висока чистота та стійкість до високих температур кварцового тигля забезпечують гарантію витягування монокристалів та якості монокристалів. Виходячи з вимог щодо чистоти монокристалічних кремнієвих пластин, кварцовий тигель викидається після одного або кількох циклів нагрівання та витягування кристалів і потребує регулярної заміни, що робить його витратним матеріалом.

Крім того, якщокварцовий тигельмає проблеми з якістю під час процесу витягування кристала, це спричинить скасування всього монокристалічного кремнієвого стрижня. Кварцові тиглі в основному виготовляються за допомогою електродугового методу, використовуючи кварцовий пісок високої чистоти в якості основної сировини. Чистота кварцового піску є вирішальним фактором, що впливає на якість кварцового тигля. Кварцовий тигель має двошарову структуру: зовнішній шар - це область високої щільності, яка називається бульбашковим композитним шаром; внутрішній шар — це прозорий шар товщиною 3-5 мм, який називається шаром без бульбашок.

Наявність внутрішнього шару, збідненого бульбашками, зменшує щільність бульбашок у зоні контакту тигля з розчином. Чим нижча чистота кварцового піску, тим більша ймовірність утворення чорних плям і бульбашок під час високотемпературного процесу плавлення. При використанні в якості піску внутрішнього шару тривалий вплив високих температур викликає вивільнення бульбашок, що містяться у внутрішній стінці кварцового тигля, що впливає на стабільність і швидкість виробництва монокристалічної кремнієвої пластини. Тому для піску внутрішнього шару потрібен кварцовий пісок вищої чистоти, що призводить до вищої ціни. Крім того, кварцовий пісок, який використовується для тиглів, має особливі вимоги щодо різних рівнів домішок. Наприклад, надмірна кількість домішок лужних металів може викликати кристалізацію в тиглі, що призводить до помутніння та деформації, тоді як надмірний вміст гідроксилу може спричинити утворення пухирів у тиглі.

Пропозиції Semicorexвисокочистий плавлений кварцовий тигель для витягування монокристалів кремнію. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com