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石英坩埚的熔炼中破裂原因

溅射靶材 2020-06-12 11:53

石英坩埚的熔炼中破裂原因

在熔料和拉晶的过程中有时会发生石英坩埚破裂,发生破裂的原因有以下几个因素

一、熔料的方法不当

1二次结晶

上部硅料熔化后沿着石英坩埚的内壁向下流到底部时往往会因底部温度过低而发生“二次”结晶,硅料在“二次”结晶时发生膨胀而将石英坩埚胀裂。

2底部翻料后漏硅

当上部熔硅液体沿埚壁流到坩埚底部时将底部块料和石英坩埚粘连在一起,当上部硅料完全熔化成液体后,对底部的块料形成浮力,当浮力大到足以将未熔完的块料脱离与之粘连的石英坩埚底部时,往往能将坩埚拉破。

3熔料的温度不当

溶料的温度太高会加剧坩埚析晶的程度,增加了破裂的可能性。

二、原料问题

原料的杂质太多或在原料的清洗和装填过程中受到沾污,都会对石英坩埚产生侵蚀作用,严重时熔硅会渗透到坩埚内层。

三、石墨坩埚问题

1新的石墨坩埚煅烧不够彻底即投入使用会造成石英坩埚外层严重析晶。

2石墨坩埚因使用时间过长,其原有的厚度氧化降解而大为减薄。

四、石英坩埚问题

1石英坩埚在放入时用力过量,底部受到损伤而产生隐裂。

2在装底部料时大块的硅料撞击到石英坩埚底部产生隐裂。

3坩埚上部装入太多的大料,熔料过程中发生塌料时易将坩埚底部撞破导致漏硅。

4石英坩埚因受到外力损伤已产生隐裂,熔料过程中发生破裂。

5在石英坩埚的生产、包装、运输中受到损伤而产生隐裂。

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