分离单晶硅埚底料中石英的工艺制造技术

技术编号:1413327 阅读:209 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于半导体分离技术领域,特别是涉及一种分离单晶硅埚底料中石英的工艺,包括下列步骤:a.将埚底料破碎,得到颗粒状的埚底料;b.用Si3N4涂料刷抹坩埚底部和内壁,让其自然干燥;c.把颗粒状埚底料放置在坩埚内;d.装有颗粒状埚底料的坩埚放入中频感应电炉,开启电源使炉内温度升高至熔点温度后100℃左右,保温10-30分钟,则颗粒状埚底料在坩埚内重熔;e.在加热达到规定时间后,关掉电源,待自然冷却后,可得到已分离的硅与石英;本发明专利技术提供的分离单晶硅埚底料中石英的工艺方法,通过将混含有石英的埚底料放置在中频炉中高温加热熔融,利用硅的熔点低于石英熔点的特性,能够方便地将石英颗粒与硅液分离开,因此,本发明专利技术具有工艺简单、生产安全、能耗低、分离效果好等优点。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
分离单晶硅埚底料中石英的工艺                      
本专利技术属于半导体分离
,特别是涉及一种分离单晶硅埚底料中石英的工艺。                      
技术介绍
单晶硅埚底料是在用石英坩埚拉制单晶硅时残留在坩埚底部的硅料,这部分硅料约占坩埚中全部硅料的15%,由于单晶硅是生产多晶硅的原料,它具有很高的使用和经济价值,因而分离单晶硅埚底料中石英,使单晶硅埚底料得到有效的利用,一直是人们关注的问题。在现有技术中,将石英与硅分离的方法主要由机械方法和化学方法;采用机械方法分离埚底料与石英时,其切割分离难度和工作量都很大,而且在分离后的硅料表面仍然粘附有少量的石英,其实际分离效果较差;而采用化学方法分离埚底料与石英时,先用机械方法将大部分埚底料与石英分离,再将分离的硅料(表面仍粘附有少量石英)置于氢氟酸中浸泡12小时,然后用去离子水淋洗,最后和头尾料一起清洗烘干后装料,由于氢氟酸具有较强的腐蚀性,使用时存在着较大的安全隐患和环境污染问题,因而化学方法不适合工业生产中应用。-->                     
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述石英与硅分离方法所存在的缺陷,并提供一种生产安全、能耗较低、效果明显的分离单晶硅埚底料中石英的工艺。在达到上述专利技术目的中,本专利技术提供的一种分离单晶硅埚底料中石英的工艺包括下列步骤:(1)将埚底料破碎,得到块状和颗粒状的埚底料;(2)用Si3N4涂料刷抹坩埚底部和内壁,让其自然干燥;(3)把颗粒状埚底料放置在坩埚内;(4)将装有颗粒状埚底料的坩埚放入中频感应电炉,开启电源使炉内温度升高至熔点温度后100℃左右,保温10-30分钟,则颗粒状埚底料在坩埚内重熔;(5)在加热达到规定时间后,关掉电源,待自然冷却后,可得到已分离的硅与石英。本专利技术提供的分离单晶硅埚底料中石英的工艺方法,通过将混含有石英的埚底料放置在中频炉中高温加热熔融,利用硅的熔点低于石英熔点的特性,能够方便地将石英颗粒与硅液分离开,因此,本专利技术具有工艺简单、生产安全、分离效果好等优点。                    附图说明图1为坩埚内埚底料重熔后的石英与硅分离状态示意图标号说明:1-坩埚、2-碴相、3-石英、4-硅-->                   具体实施方式本专利技术所述的分离单晶硅埚底料中石英的工艺,包括下列步骤:(1)将埚底料破碎,得到体积在1立方厘米的颗粒状埚底料;(2)用Si3N4涂料刷抹坩埚底部和内壁,所述Si3N4涂料是由适量Si3N4粉加入去离子水搅拌而成,用Si3N4涂料把坩埚底部和内壁全部刷满后,待其自然干燥;(3)把颗粒状埚底料放置在坩埚内,但不得高于坩埚埚体;(4)将装有颗粒状埚底料的坩埚放入频率为2500HZ,功率为50KW,石墨坩埚的内径为100mm的中频感应电炉,开启电源,使炉内温度升高至熔点温度后100℃左右,保温10-30分钟,在高温炉中颗粒状埚底料在坩埚内重熔;在重熔过程中硅先被熔融,而硅液在高温条件下与石英小颗粒接触会发生化学反应生成气相SiO:即,而炉内大一点的石英颗粒则在参加的反应后变得疏松,则被固/液界面推动上浮,从而实现将石英颗粒与硅液分离;(5)在加热达到规定时间后,关掉电源,待自然冷却后,便可得到已分离的硅与石英。在本专利技术工艺中,石墨坩埚用作感应热源,坩埚的壁厚、大小及材料的选择都必须与电路的频率相适应,另外,感应电路的频率越大,越有利于埚底料的熔融,在埚底料重熔分离过程中,硅液过热温度的可采用常规热电偶测试。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离单晶硅埚底料中石英的工艺,包括下列步骤:(1)将埚底料破碎,得到颗粒状的埚底料;(2)用Si↓[3]N↓[4]涂料刷抹坩埚底部和内壁,让其自然干燥;(3)把颗粒状埚底料放置在坩埚内;(4)将装有颗粒状埚底料的坩埚放入 中频感应电炉,开启电源使炉内温度升高至熔点温度后100℃左右,保温10-30分钟,则颗粒状埚底料在坩埚内重熔;(5)在加热达到规定时间后,关掉电源,待自然冷却后,可得到已分离的硅与石英。

【技术特征摘要】
1.一种分离单晶硅埚底料中石英的工艺,包括下列步骤:(1)将埚底料破碎,得到颗粒状的埚底料;(2)用Si3N4涂料刷抹坩埚底部和内壁,让其自然干燥;(3)把颗粒状埚底料放置在坩埚内;(4)将装有颗粒状埚底料的坩埚放入中频感应电炉,开启电源使炉内温度升高至熔点温度...

【专利技术属性】
技术研发人员:昌金铭唐骏杨佳荣黄炳华吴建荣
申请(专利权)人:中国科技开发院浙江分院
类型:发明
国别省市:86[中国|杭州]

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