單晶硅與多晶硅生成用炭石墨制品
單晶硅與多晶硅生成用炭石墨制品
單晶硅的出產(chǎn)(CZ拉伸法)制造單晶硅棒的工藝有拉伸法(CZ)和浮游帶區(qū)域精粹法(FZ),CZ法一般運(yùn)用石墨制品。運(yùn)用CZ法出產(chǎn)時(shí),將多晶硅塊料和添加元素(摻雜)裝入石英坩堝,再將石英坩堝置于高純石墨坩堝或C/C復(fù)合材料坩堝圖畫傳感器內(nèi),并使其隨軸旋轉(zhuǎn),在減壓條件下通入氬籽晶操縱器氣的一同用石墨制的加熱器加熱至1500查詢口光學(xué)1600℃,使多晶硅塊料融化。一同與坩堝旋轉(zhuǎn)相反的方向從爐頂旋轉(zhuǎn)垂下細(xì)棒狀的籽晶(單晶),使其觸及多晶硅液面。
然后,使液面溫度堅(jiān)持在1420℃的條件下,向上緩慢提硅溶液拉籽晶,單晶硅也隨之逐步生長(zhǎng)。一向生長(zhǎng)到按照15.24cm、20.32cm或30.48cm等規(guī)則的直徑后,堅(jiān)持其直徑持續(xù)向上拉伸,出產(chǎn)1~1.5m長(zhǎng)的單晶硅棒。這種CZ單晶爐的結(jié)構(gòu)如圖2-6所示。其中運(yùn)用炭素材料的部件有坩堝(石墨或C/C復(fù)合材料)、加熱器、電極、保溫筒(石墨或C/C復(fù)合材料)、籽晶夾,以及支撐軸、上下保溫蓋(石墨或C/C復(fù)合材料)防漏盤、螺釘(石墨或C/C復(fù)合材料)、熱反射板(石墨或SiC涂層材料)(圖中未注明)等。其他如保溫材料等也用炭纖維或炭氈制成,除了作為原料的多晶硅以外,大部分爐內(nèi)部件為炭石墨制品。之所以如此很多運(yùn)用炭石墨制品,便是因?yàn)樘克夭牧霞催\(yùn)用于1600℃高溫強(qiáng)度也不會(huì)下降,碳與硅同屬第Ⅳ族,電性能為中性,能夠制造金屬雜質(zhì)在數(shù)ppm以下的高純品。此外,作為加熱器有導(dǎo)電性。