一种单晶硅用石英坩埚及其制备方法及半导体级单晶硅生长方法技术

技术编号:41998216 阅读:21 留言:0更新日期:2024-07-12 12:22
本发明专利技术提供一种单晶硅用石英坩埚及其制备方法及半导体级单晶硅生长方法,该制备方法包括:对石英砂成型后的石英坩埚依次进行排气处理、封皮处理、透明层熔制、气泡层熔制、退火和冷却;退火处理包括:所述气泡层熔制后的降温过程中,监测石英坩埚内表面的温度,至石英坩埚R角内表面温度降温至应力突变温度区间,进行抽真空处理,保持真空状态至所述石英坩埚内表面各区域温度均匀。该制备方法可以降低或消除石英坩埚内部应力,提高石英坩埚的使用寿命,同时提高了石英坩埚的生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于单晶硅制备领域,涉及一种单晶硅用石英坩埚及其制备方法及半导体级单晶硅生长方法


技术介绍

1、石英坩埚是光伏行业制备太阳能电池片、发展大规模集成电路必不可少的基础工业材料,且该行业正在向更大尺寸、更长寿命的方向发展。单晶硅石英坩埚是玻璃态的,通常需要在高温下(超过1420℃)连续使用超过几百个小时,期间石英坩埚的内层会持续受到高温硅液的侵蚀,这对石英坩埚的高温稳定性及使用寿命提出了严峻考验,故石英坩埚内部不能存在因内应力而导致的局部裂纹等缺陷风险。目前,石英坩埚的制造工序主要包括成型、电弧熔融、冷却以及后处理阶段,电弧熔融阶段结束后没有任何退火处理,对其冷却阶段不进行任何干预,而是采取自然冷却的方法,这易导致石英坩埚在冷却前因各部位的温度分布不均匀(存在温度梯度)而产生永久内应力。具体来说,在石英玻璃坩埚冷却过程中,石英玻璃逐步从高温黏弹性状态过渡到低温弹性状态,若各部位温度一致,则降温后不会有永久热应力残留。但实际上,石英玻璃坩埚的内表面较外表面温度更高,r角内表面温度较其余部位更高且由于直接接触外部环境,r角部位的冷却速率也较内表面其余部本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单晶硅用石英坩埚的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述退火在制备石英坩埚使用的旋转模具中进行。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述旋转模具R角部位真空孔的分布密度低于直壁部位。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述应力突变温度区间为1100~1300℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述应力突变温度区间内石英玻璃的黏度为 1×1013 ~1×1014 dPa·s。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述抽真...

【技术特征摘要】

1.一种单晶硅用石英坩埚的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述退火在制备石英坩埚使用的旋转模具中进行。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述旋转模具r角部位真空孔的分布密度低于直壁部位。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述应力突变温度区间为1100~1300℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述应力突变温度区间内石英玻璃的黏度为 1×1013 ~1×1014 dpa·s。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨绍文左伟仙陶飞吴伟华周勇
申请(专利权)人:浙江美晶新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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