



在单晶生产过程中,漏硅和渗硅是常见的问题。这些问题往往与石英坩埚的完整性及其使用过程中的操作有关。
1. 识别与处理步骤:
(1)拆炉检查:在拆炉时,仔细检查石英坩埚,寻找初始的漏点或裂纹。
(2)分析原因:根据找到的漏点或裂纹的位置、形状及异常发生的时间等信息,分析可能的原因。重点检查装料前石英坩埚是否受损,以及原料和坩埚本身的质量问题。
(3)故障类型:漏硅和渗硅的故障原因可能涉及多个方面,包括熔料方法、坩埚质量、原料纯度等。在没有明显特征的情况下,需要综合考虑各种可能的因素。
2. 主要故障原因:
(1)熔料方法不当:上部硅料熔化后,如果沿坩埚内壁下流,并在底部温度较低时形成二次结晶,可能导致硅料膨胀并引发坩埚破裂。
(2)液体硅的密度问题:上部硅料熔完后,由于液体硅的密度大于固体,底部未熔化的硅料可能翻上来,这一过程中可能拉破坩埚。
(3)熔料温度过高:过高的温度可能加剧析晶程度,增加坩埚破裂的风险。
(4)原料问题:原料中过多的杂质可能对石英坩埚造成严重腐蚀,导致漏硅。
(5)石墨坩埚问题:如果新的石墨坩埚煅烧不彻底就使用,可能导致石英坩埚外层严重析晶而破裂。
(6)操作不当:如与石墨坩埚磕碰、装料时与硅料磕碰、塌料时料与坩埚磕碰等,都可能导致坩埚产生隐裂而漏硅。
(7)加热器问题:当石墨坩埚与加热器打火时,可能打穿石墨件,导致石英坩埚破裂漏硅。

3. 预防措施:
(1)确保坩埚质量:从原材料选择到生产环节控制,都应确保石英坩埚的生产质量符合基本要求。
(2)规范操作流程:在单晶生产阶段,严格按照操作流程进行,减少其他材料对石英坩埚的碰撞,避免大块料尖角对准坩埚底部,坩埚底部应放置小块料。
(3)控制加热功率:化料过程中,加热功率不能过高,坩埚位置也不能降得太低。
(4)保证原料纯度:严格控制拉晶原料的纯度,经过酸、碱处理的原料必须彻底冲洗,防止残留酸碱或混入杂质,这些都可能导致原料与坩埚发生反应,导致漏硅。



