【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及坩堝制造，具體涉及一種連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、連續(xù)加料直拉晶硅法（簡稱ccz）為一種在爐內(nèi)一邊投入硅料并融化為硅液，一邊進(jìn)行晶硅拉制的方法，所用到的硅料常規(guī)為具有一定粒徑的顆粒硅，所用到的石英坩堝通常由外石英坩堝和內(nèi)石英坩堝組成，內(nèi)石英坩堝外徑小于外石英坩堝內(nèi)徑，將內(nèi)石英坩堝放置在外石英坩堝的內(nèi)部，外石英坩堝與內(nèi)石英坩堝之間的中空部位用于硅料的投放和融化，融化后的硅液通過特定的設(shè)置在內(nèi)石英坩堝的孔洞處流入內(nèi)石英坩堝，內(nèi)石英坩堝形成容納硅液和晶體生長的空間。該工藝可實現(xiàn)一邊投料一邊拉制晶硅，實現(xiàn)高效率生產(chǎn)晶硅且晶硅電阻率分布均勻。但是采用連續(xù)加料直拉晶硅法拉制出的晶硅氧含量較高，影響晶硅品質(zhì)。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，如申請?zhí)枮?02311172947?.6的中國專利具體公開了一種連續(xù)直拉單晶加料坩堝及單晶爐，并具體公開了通過設(shè)計石英環(huán)代替內(nèi)石英坩堝，可以減少內(nèi)層坩堝沒入液面的面積，從而降低石英坩堝材料向熔體內(nèi)溶解氧離子，降低拉制晶體含氧量。但該專利的坩堝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得拉制過程操作復(fù)雜，晶硅拉制效率降低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)提供一種連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝及其制備方法，以解決通過現(xiàn)有技術(shù)的坩堝結(jié)構(gòu)復(fù)雜、晶硅拉制效率降低的技術(shù)問題。
2、本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
3、一種連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，包括以下步驟：
4、s1、對石英砂進(jìn)行電弧熔融得到內(nèi)表面光滑、外
5、s2、對所述毛坯石英坩堝依次進(jìn)行外表面噴砂、外表面研磨、高度切割、第一洗凈、外表面火加工拋光、第二洗凈、干燥工序，得到內(nèi)表面粗糙度ra<5微米、外表面粗糙度ra<5微米的石英坩堝。
6、優(yōu)選地，在步驟s1中，對石英砂進(jìn)行電弧熔融得到內(nèi)表面光滑、外表面粗糙的毛坯石英坩堝采用以下步驟：
7、s11、將高純石英砂堆積成型在模具內(nèi)壁，通過在石墨電極上通電，石墨電極電離氣體產(chǎn)生等離子體加熱融化石英砂；
8、s12、在融化過程中利用抽氣裝置將石英砂顆粒間隙中的氣泡吸除；
9、s13、斷電停止加熱得到內(nèi)表面粗糙度ra<5微米，外表面粗糙度ra>30微米毛坯石英坩堝。
10、優(yōu)選地，在步驟s2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行外表面噴砂包括：采用20-100目的噴砂材料對所述毛坯石英坩堝的外表面進(jìn)行噴砂，得到外表面粗糙度ra>15微米的毛坯石英坩堝。
11、優(yōu)選地，在步驟s2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行外表面研磨包括：采用50-200目的拋光片對毛坯石英坩堝的外表面進(jìn)行研磨，得到外表面粗糙度ra>5微米的毛坯石英坩堝。
12、優(yōu)選地，在步驟s2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行高度切割包括：采用切割機床按照制定高度對毛坯石英坩堝端口毛邊進(jìn)行切割處理，得到端口平面度小于5毫米的石英坩堝。
13、優(yōu)選地，在步驟s2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行第一洗凈包括：對所述毛坯石英坩堝的內(nèi)外表面進(jìn)行化學(xué)洗凈，化學(xué)洗凈后再采用高壓純水進(jìn)行沖洗。
14、優(yōu)選地，化學(xué)洗凈采用氫氟酸、硫酸、鹽酸、混酸、氫氧化鈉溶液中的任意一種。
15、優(yōu)選地，在步驟s2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行外表面火加工拋光包括：采用火焰拋光機對毛坯石英坩堝外表面進(jìn)行火加工拋光，得到外表面粗糙度ra<5微米的毛坯石英坩堝。
16、優(yōu)選地，在步驟s2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行干燥工序包括：在50-150℃的環(huán)境下對毛坯石英坩堝進(jìn)行干燥。
17、一種連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝，采用如上所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法制備而成。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果在于：
19、本專利技術(shù)通過外表面噴砂、外表面研磨、高度切割、第一洗凈、外表面火加工拋光、第二洗凈、干燥工序來降低石英坩堝外表面的粗糙度，從而得到的石英坩堝內(nèi)外表面都為光滑鏡面，內(nèi)外表面粗糙度都較低，在拉制晶硅時可以減少石英坩堝帶入硅液的氧，降低硅液中的氧含量，進(jìn)而降低晶硅的氧含量，提高晶硅的品質(zhì)；并且，本專利技術(shù)僅對石英坩堝的外表面進(jìn)行加工，因此，本專利技術(shù)的石英坩堝的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)連續(xù)加料直拉晶硅法采用的石英坩堝的結(jié)構(gòu)相同，拉制過程簡單，晶硅拉制效率高。
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1.一種連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，對石英砂進(jìn)行電弧熔融得到內(nèi)表面光滑、外表面粗糙的毛坯石英坩堝采用以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行外表面噴砂包括：采用20-100目的噴砂材料對所述毛坯石英坩堝的外表面進(jìn)行噴砂，得到外表面粗糙度Ra>15微米的毛坯石英坩堝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行外表面研磨包括：采用50-200目的拋光片對毛坯石英坩堝的外表面進(jìn)行研磨，得到外表面粗糙度Ra>5微米的毛坯石英坩堝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行高度切割包括：采用切割機床按照制定高度對毛坯石英坩堝端口毛邊進(jìn)行切割處理，得到端口平面度小于5毫米的石英坩堝。
6.根據(jù)權(quán)利要
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，化學(xué)洗凈采用氫氟酸、硫酸、鹽酸、混酸、氫氧化鈉溶液中的任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行外表面火加工拋光包括：采用火焰拋光機對毛坯石英坩堝外表面進(jìn)行火加工拋光，得到外表面粗糙度Ra<5微米的毛坯石英坩堝。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行干燥工序包括：在50-150℃的環(huán)境下對毛坯石英坩堝進(jìn)行干燥。
10.一種連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9任一項所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法制備而成。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，對石英砂進(jìn)行電弧熔融得到內(nèi)表面光滑、外表面粗糙的毛坯石英坩堝采用以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行外表面噴砂包括：采用20-100目的噴砂材料對所述毛坯石英坩堝的外表面進(jìn)行噴砂，得到外表面粗糙度ra>15微米的毛坯石英坩堝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行外表面研磨包括：采用50-200目的拋光片對毛坯石英坩堝的外表面進(jìn)行研磨，得到外表面粗糙度ra>5微米的毛坯石英坩堝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)拉制晶硅用石英坩堝的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，對所述毛坯石英坩堝進(jìn)行高度切割包括：采用切割機床按照制定高度對毛坯石英坩堝端口毛邊進(jìn)行切割處理，得到端口平面度小...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王建軍，李長蘇，陳榮貴，何玉鵬，陳金蓮，熊歡，
申請(專利權(quán))人：寧夏盾源聚芯半導(dǎo)體科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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