单晶硅与多晶硅生成用炭石墨制品-伟名石墨

单晶硅与多晶硅生成用炭石墨制品

单晶硅的生产（CZ拉伸法）制造单晶硅棒的工艺有拉伸法（CZ）和浮游带区域精炼法（FZ），CZ法一般使用石墨制品。利用CZ法生产时，将多晶硅块料和添加元素（掺杂）装入石英坩埚，再将石英坩埚置于高纯石墨坩埚或C/C复合材料坩埚图像传感器内，并使其随轴旋转，在减压条件下通入氩籽晶把持器气的同时用石墨制的加热器加热至1500观察口光学1600℃，使多晶硅块料融化。同时与坩埚旋转相反的方向从炉顶旋转垂下细棒状的籽晶（单晶），使其触及多晶硅液面。

然后，使液面温度保持在1420℃的条件下，向上缓慢提硅溶液拉籽晶，单晶硅也随之逐渐生长。一直生长到按照15.24cm、20.32cm或30.48cm等规定的直径后，保持其直径继续向上拉伸，生产1~1.5m长的单晶硅棒。这种CZ单晶炉的结构如图2-6所示。其中使用炭素材料的部件有坩埚（石墨或C/C复合材料）、加热器、电极、保温筒（石墨或C/C复合材料）、籽晶夹，以及支撑轴、上下保温盖（石墨或C/C复合材料）防漏盘、螺钉（石墨或C/C复合材料）、热反射板（石墨或SiC涂层材料）（图中未注明）等。其他如保温材料等也用炭纤维或炭毡制成，除了作为原料的多晶硅以外，大部分炉内部件为炭石墨制品。之所以如此大量使用炭石墨制品，就是因为炭素材料即使用于1600℃高温强度也不会降低，碳与硅同属第Ⅳ族，电性能为中性，可以制造金属杂质在数ppm以下的高纯品。此外，作为加热器有导电性。

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