[发明专利]一种可调节多品硅生长速度的热场坩埚使用方法

说明书

本发明公开了一种可调节多品硅生长速度的热场坩埚使用方法，包括以下步骤：S1、将硅矿石原料经粉碎后进行清洗工序，清洗完成后，放入干燥机中进行干燥处理，并控制含水率在0.7％以内，将干燥后的硅矿石进行磁选处理，除去硅矿石中夹杂的杂质；S2、在热场部件中的石墨坩埚的内表面加垫一层石墨纸，使石墨纸将石墨坩埚完全铺满，不留缝隙，同时将石英坩埚放置进石墨坩埚内，压紧石墨纸。本发明能对原料进行严格的筛选，从而有助于从源头提升生产质量，并且能很好的降低硅中的氧气含量，有助于延长石墨坩埚的使用寿命，并且能根据需要控制硅的生长速度，进而便于工作人员进行控制，有助于提升生产的安全性。

技术领域

本发明涉及硅生产技术领域，尤其涉及一种可调节多品硅生长速度的热场坩埚使用方法。

背景技术

由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长，应用领域不断拓宽，形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系，许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。

当前降低直拉硅中氧含量方法有：1、采用磁场拉制单晶，即：MCZ工艺，磁场可以抑制熔体的热对流，采用低埚转拉制单晶，减少石英坩埚与熔体硅的反应速度，同时磁场可以减弱熔体中氧向生长边界层的运动，进而使单晶硅中氧含量降低。采用磁场拉制单晶降氧效果明显。

2、通过调整工作参数，如：氩气流量、炉压、晶转埚转等，可以降低氧含量。

现有的拉低硅中氧含量的方法中MCZ工艺成本较高，不利于生产，通过调整工作参数生产效率低，且不能保证生产的安全性，并且硅生产设备不能很好的控制硅生产速度，不能很好的再生产过程中的内应力，直接影响硅的质量，为此，我们提出了一种可调节多品硅生长速度的热场坩埚使用方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可调节多品硅生长速度的热场坩埚使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种可调节多品硅生长速度的热场坩埚使用方法，包括以下步骤：

S1、将硅矿石原料经粉碎后进行清洗工序，清洗完成后，放入干燥机中进行干燥处理，并控制含水率在0.7％以内，将干燥后的硅矿石进行磁选处理，除去硅矿石中夹杂的杂质；

S2、在热场部件中的石墨坩埚的内表面加垫一层石墨纸，使石墨纸将石墨坩埚完全铺满，同时将石英坩埚放置进石墨坩埚内，压紧石墨纸；

S3、在石英坩埚内表面上涂覆上氮化硅层，并且在在坩埚底部均匀铺设微晶形核层，在微晶形核层上方填装清理好的硅碎片料，硅碎片料上均匀装填还原多晶硅块料和循环料，盖上石英坩埚盖；

S4、将石墨坩埚放置进热场箱内的热交换台上，热场箱内的四端侧壁上均安装有加热器，使石墨坩埚位于四个加热器之间，关闭热场箱，并将热场箱放置进炉体内；

S5、关闭炉体，并且将炉体内抽成真空，检查炉体内真空情况，确保安全；

S6、通过加热器对热场箱内部进行加热，使硅料升温接近熔化温度后，通入氩气，使炉体内形成氩气低压，在氩气低压下，先将温度保持在1520℃以上，待所述硅料全部熔化成硅液后，将温度逐步降低至1450℃以下并保持温度，由热场箱一侧的供氢组件生成的氢进入到热场箱内，便于和多晶硅接触，进而实现多晶硅的氢钝化；