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石英坩堝的破裂 (漏硅 滲硅)
上傳時(shí)間:2021年01月19日 14:10:19
  在熔料和拉晶的過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生石英坩堝破裂,錦州坩堝發(fā)生破裂的原因有以下幾個(gè)因素。
  1.熔料的方法不當(dāng)  
  上部硅料熔化后沿著石英坩堝的內(nèi)壁向下流到底部時(shí)往往會(huì)因底部溫度過(guò)低而發(fā)生“二次”結(jié)晶硅料在“二次”結(jié)晶時(shí)發(fā)生膨脹而將石英坩堝脹裂。  
  2.底部翻料后漏硅   
  當(dāng)上部熔硅液體沿堝壁流到坩堝底部時(shí)將底部塊料和石英坩堝粘連在一起當(dāng)上部硅料完全熔化成液體后對(duì)底部的塊料形成浮力當(dāng)浮力大到足以將未熔完的塊料脫離與之粘連的石英坩堝底部時(shí)往往能將坩堝拉破。  
  3. 熔料的溫度不當(dāng)  
  溶料的溫度太高會(huì)加劇坩堝析晶的程度增加了破裂的可能性。   
  4. 原料問(wèn)題
  原料的雜質(zhì)太多或在原料的清洗和裝填過(guò)程中受到沾污都會(huì)對(duì)石英坩堝產(chǎn)生侵蝕作用,錦州坩堝嚴(yán)重時(shí)熔硅會(huì)滲透到坩堝內(nèi)層。  
  5. 石墨坩堝問(wèn)題  
  新的石墨坩堝煅燒不夠徹底即投入使用會(huì)造成石英坩堝外層嚴(yán)重析晶, 同時(shí)石墨坩堝因使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)其原有的厚度氧化降解而大為減薄。 也會(huì)增加漏硅的幾率。  
  6.石英坩堝問(wèn)題  
  1 .石英坩堝在放入時(shí)用力過(guò)量底部受到損傷而產(chǎn)生隱裂。  
  2 在裝底部料時(shí)大塊的硅料撞擊到石英坩堝底部產(chǎn)生隱裂。  
  3 坩堝上部裝入太多的大料熔料過(guò)程中發(fā)生塌料時(shí)易將坩堝底部撞破導(dǎo)致漏硅。
  4 石英坩堝因受到外力損傷已產(chǎn)生隱裂熔料過(guò)程中發(fā)生破裂。   
  5 在石英坩堝的生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸中受到損傷而產(chǎn)生隱裂。  
  石英坩堝破裂對(duì)拉晶的影響  
  石英坩堝的破裂對(duì)生產(chǎn)造成的損失往往是非常巨大的。  
  如何防止漏硅的發(fā)生   
  選用合適的熔料方法
  1 采用下放式熱屏的熔料方法時(shí)應(yīng)在上部硅料熔化后及時(shí)將堝位上升就能有效防止因“二次”結(jié)晶而發(fā)生的漏硅。
  2 大塊的塊料宜放置在石英坩堝的中下部位置。
  3 在熔料過(guò)程中隨著原料的逐步熔化和下沉應(yīng)隨時(shí)提升堝位。錦州坩堝這在很大程度上可減少因熔硅與底部石英坩堝發(fā)生粘連而出現(xiàn)的鼓包現(xiàn)象。
  4 在熔料時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的熱場(chǎng)不同的投料量選擇合適的熔料溫度與時(shí)間。
  5 當(dāng)遇到反復(fù)幾天都無(wú)法拉出單晶就應(yīng)及時(shí)吊料結(jié)束拉晶以避免發(fā)生因石英坩堝破裂而造成的漏硅事故。
  6 新投入的石墨坩堝應(yīng)徹底煅燒后才能投入使用以減少石英坩堝外層析晶的程度。
  7 當(dāng)石墨坩堝使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)其厚度已減薄很多時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。
  8 在石英坩堝的生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中應(yīng)避免使石英坩堝受到撞擊以免受到損傷而產(chǎn)生隱裂。
  9 在放置石英坩堝時(shí)應(yīng)避免用力過(guò)重和撞擊。在裝填硅料的過(guò)程中應(yīng)避免塊料對(duì)坩堝的撞擊。 
  10 在清洗原料的過(guò)程中應(yīng)將酸堿殘液徹底沖洗干凈以避免坩堝內(nèi)壁發(fā)生嚴(yán)重析晶。 
  11 在裝填硅料時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照操作工藝規(guī)程認(rèn)真操作以避免石英坩堝和原料受到沾污而發(fā)生嚴(yán)重析晶。
  由上可見(jiàn),石英坩堝品質(zhì)的好壞直接影響著單晶是否順利拉制,但同時(shí)可以看出,拉晶的品質(zhì)是由多種因素影響的,坩堝的好壞只是在一定程度上對(duì)其造成影響,因此,只有拉晶過(guò)程中對(duì)各方面精益求精才能最大限度的保證單晶品質(zhì)的提升。       
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