視頻：半導(dǎo)體用石英坩堝材料介紹

石英坩堝介紹

石英坩堝分為方形、圓形兩大類:圓形的石英坩堝是用在單晶爐里拉制單晶硅的;方形的石英坩堝是用在多晶硅鑄錠中的。 圓形的石英坩堝又分透明和不透明兩種。

透明的石英坩堝是用石英玻璃管在氫氧火焰的高溫中擴(kuò)徑、封端后,再吹制而成的。透明的石英坩堝具有石英玻璃的所有特性,它是高純的二氧化硅體,對高純硅的純度影響極低;它具有極低的膨脹系數(shù)、非常低的熱導(dǎo)率、相當(dāng)良好的電絕緣性,特別是耐溫性能極好,可在1450°C 以下使用,所以可用在單晶爐里盛裝熔化的多晶硅液體。但透明石英坩堝的制作工藝復(fù) 雜,成本太高,而且容易導(dǎo)致不均勻的熱傳輸,不利于電子工業(yè)的發(fā)展。另外,現(xiàn)在的制造方 法還不能制造出大口徑的透明石英坩堝。不透明的石英坩堝是用電弧法制成的,工藝簡單,成本低,而且可以生產(chǎn)出大口徑的坩 堝,完全可以滿足單晶硅生產(chǎn)的需要。

當(dāng)今，世界半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)達(dá)國家已用此坩堝取代了小的透明石英坩堝。他具有高純度、耐溫性強(qiáng)、尺寸大精度高、保溫性好、節(jié)約能源、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點。國內(nèi)常用拉制單晶硅用石英坩堝18英寸和20英寸22英寸也有廠家使用22及以上的坩堝。目前國內(nèi)坩堝生產(chǎn)大廠家生產(chǎn)的坩堝技術(shù)都比較成熟。目前坩堝生產(chǎn)涂層技術(shù)已被大多數(shù)廠家使用就是在普通石英砂溶制的坩堝表面涂上一層二氧化鋇溶液使其形成致密層，其致密層能阻止單晶硅高溫拉制過程中硅與石英坩堝反應(yīng)提高成晶率。

一般工藝路線:

高純石英砂→高純石墨模具→真空裝料成型→真空電弧熔制→自然冷卻脫?！③釄宄醪綑z測→冷加工噴砂、切斷、倒角→石英坩堝二次檢測→超凈清洗、超聲、高壓噴淋、自動烘干，加溫烘烤，噴涂→石英坩堝三次檢驗→真空包裝→成品入庫

方形的石英坩堝一般不是純的石英玻璃制成的,是用石英陶瓷制成的,其全稱應(yīng)該是“方形石英玻璃陶瓷坩堝”。熔融石英坩堝作為新興的一種特種陶瓷，是熔融石英陶瓷的一種，廣泛應(yīng)用于太陽能光伏行業(yè)的多晶硅鑄錠環(huán)節(jié)，由于多晶硅錠基本為方形，故熔融石英坩堝也俗稱石英方坩堝。市場的主流產(chǎn)品有G5系列：883mm×883mm×420mm/480mm，G6系列：1040mm×1040mm×500mm，隨著行業(yè)的迅猛發(fā)展，G6石英方坩堝逐步成為市場多晶硅鑄錠的主流需求。石英方坩堝的形狀上的發(fā)展趨勢為：大件、壁薄，對其生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)提出了更為高的工藝要求，G6石英方坩堝的生產(chǎn)合格率，將是下一個階段用以衡量各大石英方坩堝生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)研發(fā)能力的一個重要依據(jù)。石英方坩堝的主流生產(chǎn)工藝有：雙面吸漿法，單面吸漿法，注凝法。

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