单晶硅生长过程中SiC的危害及解决方法

单晶硅生长过程中SiC的危害及解决方法
摘要：通过对SiC的的介绍，以及对单晶炉内热场结构的分析，阐明SiC在单晶硅生长过程中的危害，并提出解决方案，提高单晶硅生产的成品率，增加石墨加热器的使用寿命，进而降低生产成本。

关键词SiC、单晶炉热场、石墨加热器寿命
1.引言：单晶硅生长需要单晶炉内具有良好的热场分布条件，在生长过程中，由于炉内附加的化学反应，生成SiC以及一些氧化物。

SiC由于熔点高于炉温度使其不能随氧化物一起被真空泵抽走排除而附着在石墨加热器上半部，随着加热器使用次数的增多，SiC附着增多，最终导致晶体生长的纵向温度梯度变小，使单晶生长过程中大量的结晶潜热不能很快的散发出去，导致最终断棱，影响成品率以及加热器的使用寿命。

基于以上问题，本文通过通过物理方法打磨加化学方法来去除加热器上面的SiC，并通过减少单晶炉内碳毡层数以避免炉内纵向温度梯度的变化对单晶硅生长过程的影响。

2．单晶炉内SiC的生成SiO在1800℃真空中为黄褐色物质在单晶硅生长过程中，会使用石英坩埚，其主要成分为SiO2，石英坩埚放置在石墨三瓣埚内，石英坩埚内则装满了纯净的硅，在高温下，SiO2+C=SiO+CO, SiO2+Si= 2SiO在炉内真空泵的抽空条件下，CO会从炉内管道排除；而SiO从三瓣埚上沿出来时，由于炉内采用下排气方式，当流经加热器时上部至中部时，SiO 会与加热器反应生成SiC：SiO+C=SiC+ CO
3. SiC的性质
SiC俗称金刚砂或耐火砂。

密度为3.217克/厘米3，熔点约为2700℃。

碳化硅的硬度很大硬度仅次于金刚石，具有优良的导热和导电性能，按照浓度由低到高颜色分别成黄色、绿色、黑色。