[发明专利]一种石英坩埚及其采用石英坩埚拉制硅单晶的方法

说明书

本发明提供一种石英坩埚及其采用石英坩埚拉制硅单晶的方法，包括气泡复合层、透明层和涂层，涂层包括第一涂层和第二涂层，气泡复合层、透明层、第一涂层与第二涂层从外至内依次设置；在直拉单晶取段复投阶段，投入一定量的碳酸钡，同时控制所述取段复投阶段氩气的流量。本发明的有益效果是使得石英坩埚结构简单，使用方便，便于直拉单晶时使用，具有碳酸钡涂层，减少硅溶液对石英坩埚的内壁的腐蚀，提高石英坩埚的使用寿命。

技术领域

本发明属于直拉单晶的技术领域，尤其是涉及一种石英坩埚及其采用石英坩埚拉制硅单晶的方法。

背景技术

现有的拉晶用石英坩埚由两个部分构成，外侧是一层具有高气泡密度的区域为气泡复合层和内侧是3-5mm的透明层，从而改善单晶成晶率及品质。但是，由于硅在熔融状态下具有高度的化学活泼性，它会与石英坩埚发生反应，即SiO2+Si→2SiO，这期间，产生的氧化硅进入熔硅内，使得正在生长中的晶体结构发生改变，产生位错，从而影响单晶成晶，使得单晶质量差。

发明内容

鉴于上述问题，本发明要解决的问题是提供一种石英坩埚及其采用石英坩埚拉制硅单晶的方法，尤其适合直拉单晶过程中使用，具有硅酸钡结构，能够减少硅溶液对石英坩埚的腐蚀，增强石英坩埚的强度，减少受热变形，提高其使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种石英坩埚，包括气泡复合层、透明层和涂层，涂层包括第一涂层和第二涂层，气泡复合层、透明层、第一涂层与第二涂层从外至内依次设置。

进一步的，第一涂层为碳酸钡。

进一步的，第二涂层为硅酸钡。

进一步的，气泡复合层与透明层的厚度之和不变。

进一步的，气泡复合层的石英砂纯度小于透明层石英砂纯度。

进一步的，透明层石英砂纯度为99.9999％。

一种采用新型石英坩埚拉制硅单晶的方法，在直拉单晶取段复投阶段，投入一定量的碳酸钡，同时控制取段复投阶段氩气的流量。

进一步的，碳酸钡的量为2-5g。

进一步的，氩气的流量为100-120slpm。

进一步的，在直拉单晶过程中每次取段复投阶段均加入碳酸钡。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.由于采用上述技术方案，使得石英坩埚结构简单，使用方便，便于直拉单晶时使用，具有碳酸钡涂层，减少硅溶液对石英坩埚的内壁的腐蚀，提高石英坩埚的使用寿命；

2.在直拉单晶过程中，碳酸钡分解形成氧化钡，与石英坩埚内壁的透明层发生反应生成硅酸钡，该硅酸钡涂层为一层致微小的方石英结晶，减少硅溶液对石英坩埚内壁的腐蚀，增强石英坩埚的强度，减少其受热变形，同时提高了石英坩埚的使用寿命，进而提高了直拉单晶的产量；

3.在直拉单晶取段复投的过程中，补加碳酸钡，补充石英坩埚内壁脱落的硅酸钡涂层，以此减少硅溶液对石英坩埚内壁的腐蚀，提高石英坩埚的使用寿命，增强石英坩埚的强度，减少其受热变形，进而提高直拉单晶的产量，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的一实施例的结构示意图。

图中：

1、气泡复合层 2、透明层 3、涂层

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。