Crisol de cuarzo para extracción de monocristal de silicio

El crisol de cuarzo Semicorex para extracción de cristal único de silicio es el componente central en la fabricación de obleas de silicio. La etapa de preparación del monocristal determina parámetros técnicos, como el diámetro, la orientación del cristal, el tipo de dopaje, el rango y distribución de resistividad, la concentración de oxígeno y carbono, la vida útil de los portadores minoritarios y los defectos de la red del silicio. Requiere que los microdefectos, la concentración de oxígeno, las impurezas metálicas y la uniformidad de la concentración del portador se controlen dentro de un cierto rango.

Dado que la capa interna del crisol de cuarzo entra en contacto directamente con el líquido de silicio, se disolverá continuamente en silicio y la microburbuja en la capa transparente del crisol crecerá hasta agrietarse y liberar las partículas de cuarzo y las microburbujas. Estas impurezas luego fluyen a través de toda la masa fundida de silicio, lo que afecta directamente la cristalización y la calidad del monocristal de silicio.

La capa exterior es una región con alta densidad de burbujas, llamada capa compuesta de burbujas; la capa interior es una capa transparente de 3 a 5 mm, llamada capa de agotamiento de burbujas. La presencia de la capa de agotamiento de burbujas reduce la densidad del área de contacto crisol-solución, mejorando así el crecimiento monocristalino.

Dado que la capa interna del crisol de cuarzo entra en contacto directamente con el líquido de silicio, se disolverá continuamente en silicio y la microburbuja en la capa transparente del crisol crecerá hasta agrietarse y liberar las partículas de cuarzo y las microburbujas. Estas impurezas luego fluyen a través de toda la masa fundida de silicio, lo que afecta directamente la cristalización y la calidad del monocristal de silicio.

Crisol de cuarzopara la extracción de cristal único de silicio entra en contacto directamente con el líquido de silicio, por lo que las impurezas y burbujas que no se controlan de manera eficiente en el proceso de producción, obviamente afectarán los resultados de extracción del cristal, incluso provocarán fallas en la extracción del cristal y deterioro/desperdicio del material. Debido a que las obleas de silicio monocristalino requieren una alta pureza y el costo de un proceso de extracción de un solo cristal es alto, existen altas demandas del crisol de cuarzo para la extracción de un solo cristal de silicio en términos de pureza, rendimiento de burbujas y estabilidad de calidad.

Impurezas: Las impurezas afectan directamente el rendimiento y el rendimiento de los monocristales. Por lo tanto, el contenido de impurezas delcuarzoUn crisol que esté en contacto directo con el silicio fundido es crucial. Un exceso de impurezas en el crisol provoca a menudo una cristalización en el crisol de cuarzo (acumulación local de iones de impureza que conduce a una viscosidad reducida). Si la cristalización se produce cerca de la superficie interna, una capa de cristalización local excesivamente gruesa es propensa a desprenderse, impidiendo un mayor crecimiento del monocristal; si se forma una gruesa capa de cristalización en la pared exterior, es probable que se produzca abultamiento en la parte inferior o curvatura; Si la cristalización penetra en el cuerpo del crisol, puede provocar fácilmente una serie de consecuencias graves, como fugas de silicio.

Burbujas: La propia arena de cuarzo de alta pureza contiene inclusiones de gas y líquido. Durante el proceso de extracción del cristal, la superficie interna del crisol en contacto con la masa fundida de silicio se disuelve continuamente en la masa fundida de silicio.  Las microburbujas en la capa transparente crecen continuamente y las burbujas más cercanas a la superficie más interna se rompen, liberando micropartículas de cuarzo y microburbujas en el silicio fundido. Las impurezas dentro de estas micropartículas y microburbujas se transportan por toda la masa fundida de silicio, afectando directamente la cristalización del silicio (tasa de rendimiento, tasa de cristalización, tiempo de calentamiento, costos directos de procesamiento, etc.) y la calidad del silicio monocristalino (obleas perforadas, chips negros, etc.).