Hoogzuivere gesmolten kwartskroes voor het trekken van één kristal

Momenteel wordt monokristallijn silicium geproduceerd met behulp van polykristallijn silicium als grondstof en de Czochralski-methode. Bij de productie van monokristallijn silicium wordt dekwartssmeltkroes is een cruciaal materiaal voor het smelten van silicium en kristalgroei, en heeft een directe en significante impact op de productiekosten en productkwaliteit van monokristallijn silicium.

Dekwarts smeltkroesis een belangrijk onderdeel van de eenkristaloven van Czochralski. De voorbereidingsfase van één kristal bepaalt technische parameters zoals de diameter, kristaloriëntatie, doteringsgeleidingstype, weerstandsbereik en -verdeling, zuurstof- en koolstofconcentratie, levensduur van minderheidsdragers en roosterdefecten van het siliciummateriaal. Microdefecten, zuurstofconcentratie, metaalonzuiverheden en uniformiteit van de dragerconcentratie moeten allemaal binnen een bepaald bereik worden gecontroleerd. Bij het éénkristalproces van Czochralski moet de kwartskroes bestand zijn tegen hoge temperaturen boven het smeltpunt van silicium (1420°C). Kwartskroezen zijn meestal semi-transparant en opgebouwd uit meerdere lagen. De buitenste laag is een gebied met een hoge beldichtheid, de belcomposietlaag genoemd; de binnenste laag is een transparante laag van 3-5 mm, de zogenaamde bellenarme laag. De aanwezigheid van de laag zonder bellen vermindert de dichtheid van de kroes in het gebied dat in contact komt met de oplossing, waardoor de groei van één kristal wordt verbeterd.

Vanuit kwaliteitsperspectief lost de binnenste laag van de kwartskroes, als gevolg van direct contact met het gesmolten silicium, continu op in het gesmolten silicium tijdens het kristaltrekproces.  De microbellen in de transparante laag van de smeltkroes groeien en scheuren voortdurend, waardoor kwartsdeeltjes en microbellen vrijkomen in het gesmolten silicium. Deze onzuiverheden, in de vorm van microdeeltjes en microbellen, worden door de siliciumvloeistofstroom door de gehele siliciumsmelt gedragen, waardoor de kristallisatie van silicium en de kwaliteit van het monokristal rechtstreeks worden beïnvloed.

Vanuit een kostenperspectief iskwartskroezenhebben een sterk verbruikskenmerk in de monokristallijne siliciumindustrieketen, en het gebruik van de continue Czochralski-methode stelt ook hogere eisen aan de levensduur van de kwartskroes. De hoge zuiverheid en hoge temperatuurbestendigheid van de kwartskroes bieden een garantie voor het trekken van één kristal en de kwaliteit van één kristal. Op basis van de zuiverheidseisen van monokristallijne siliciumwafels wordt de kwartskroes weggegooid na een of meerdere verwarmings- en kristaltrekcycli en moet deze regelmatig worden vervangen, waardoor het een verbruiksartikel wordt.

Bovendien, als dekwarts smeltkroeskwaliteitsproblemen heeft tijdens het kristaltrekproces, zal dit ertoe leiden dat de volledige siliciumstaaf met één kristal wordt gesloopt. Kwartskroezen worden voornamelijk geproduceerd met behulp van de elektrische boogmethode, met kwartszand met hoge zuiverheid als kerngrondstof. De zuiverheid van het kwartszand is een cruciale factor die de kwaliteit van de kwartskroes beïnvloedt. De kwartskroes heeft een tweelaagse structuur: de buitenste laag is een gebied met hoge dichtheid, de bellencomposietlaag genoemd; de binnenste laag is een transparante laag van 3-5 mm, de zogenaamde bellenarme laag.

De aanwezigheid van de binnenlaag, de laag zonder bellen, vermindert de beldichtheid in het gebied waar de smeltkroes in contact komt met de oplossing. Hoe lager de zuiverheid van het kwartszand, hoe waarschijnlijker het is dat er zwarte vlekken en belletjes ontstaan ​​tijdens het smeltproces bij hoge temperatuur. Bij gebruik als binnenlaagzand zorgt langdurige blootstelling aan hoge temperaturen ervoor dat de belletjes in de binnenwand van de kwartskroes vrijkomen, waardoor de stabiliteit en het succespercentage van de productie van monokristallijne siliciumwafels worden beïnvloed. Daarom vereist het binnenlaagzand kwartszand met een hogere zuiverheid, wat resulteert in een hogere prijs. Bovendien heeft het kwartszand dat voor smeltkroezen wordt gebruikt specifieke eisen voor verschillende onzuiverheidsniveaus. Overmatige alkalimetaalverontreinigingen kunnen bijvoorbeeld kristallisatie in de smeltkroes veroorzaken, wat leidt tot ondoorzichtigheid en vervorming, terwijl een overmatig hydroxylgehalte blaarvorming in de smeltkroes kan veroorzaken.

Semicorex aanbiedingenhoogzuivere smeltkroes van gesmolten kwarts voor het trekken van silicium-monokristallen. Als u vragen heeft of aanvullende informatie nodig heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Neem contact op met telefoonnummer +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com