石英坩堝的析晶產(chǎn)生原因及解決途徑
上傳時(shí)間：2021年01月16日 11:25:28
現(xiàn)象： 石英坩堝在高溫下具有趨向變成二氧化硅的晶體（方石英）。佑鑫石英這個(gè)過程稱為再結(jié)晶，也稱為“失透”，通常也稱為“析晶”。
解釋：析晶通常發(fā)生在石英坩堝的表層，按照中國(guó)石英玻璃行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，半導(dǎo)體工業(yè)用石英玻璃在1400℃±5℃下保溫6小時(shí)，其析晶層的平均厚度應(yīng)為﹤100μm，在100μm之內(nèi)的析晶是屬于正常的。嚴(yán)重的析晶對(duì)拉單晶的影響很大，石英坩堝內(nèi)壁發(fā)生析晶時(shí)有可能破換坩堝內(nèi)壁原有的涂層，這將導(dǎo)致涂層下面的氣泡層和熔硅發(fā)生反應(yīng)，造成部分顆粒狀氧化硅進(jìn)入熔硅內(nèi)，使得正在生長(zhǎng)中的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變異而無法正常長(zhǎng)晶。析晶將減薄石英坩堝原有的厚度，降低了坩堝的強(qiáng)度容易引起石英坩堝的變形。
可能的原因：
1 石英坩堝受到沾污，在所有隊(duì)石英坩堝的沾污中，佑鑫石英堿金屬離子鉀（K）鈉（Na）鋰（Li）和堿土金屬離子鈣（Ca）鎂（Mg）這些離子的存在是石英坩堝產(chǎn)生析晶的主要因素。
2 在操作過程中，因操作方法不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生析晶如在防止石英坩堝和裝填硅料的過程中，帶入的汗水，口水，油污，塵埃等。
3 新的石墨坩堝未經(jīng)徹底煅燒或受到沾污就投入使用是造成石英坩堝外層析晶的主要原因。
4 用于拉晶的原料純度低，所含雜質(zhì)太多或清洗工藝存在問題。
5 熔料時(shí)溫度過高，也將加重析晶的程度。
6 石英坩堝的生產(chǎn)，清洗，包裝過程中受到沾污。
解決途徑：
1 石英坩堝的生產(chǎn)廠商要保證其生產(chǎn)的坩堝從用料到生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都符合質(zhì)量要求。
2 在單晶生產(chǎn)的整個(gè)過程中應(yīng)嚴(yán)格按照工藝規(guī)程認(rèn)真操作。
3 拉晶所用的原料純度一定要符合生產(chǎn)要求，如果原料本身所含雜質(zhì)較多，佑鑫石英在溶料過程中也會(huì)造成析晶。尤其是堿金屬離子的存在，將會(huì)降低析晶溫度200 (y% @0 |8 @6 o r/ q& s6 E
～300℃.
4 原料的清洗一定要符合工藝要求，進(jìn)過酸或堿處理的原料如果未將酸堿殘液沖洗徹底，易造成析晶。
5 新的石墨器件，如石墨坩堝因含有一定的灰粉和其它雜質(zhì)，在投入使用前須經(jīng)過徹底的高溫煅燒才能使用。
6 熔料時(shí)應(yīng)選用合適的熔料溫度以減少析晶或降低析晶的程度。
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