石英坩埚的特性(主要介绍热学性能和结晶性能)1. 热学性能：热学性能主要体现在以下几个方面(1) 它的形变点为1075°C(2) 它的软化点为1730C(3) 其最高连续使用温度为1100C，短时间内为1450C2. 结晶性能(1) 石英坩埚在高温下具有趋向变成二氧化硅的晶体(方石英)这个过程称为再结晶， 也称为“失透”，通常也称为“析晶”2) 析晶通常发生在石英坩埚的表层，按照中国石英玻璃行业标准规定，半导体工业用石 英玻璃在1400C±5C下保温6小时，其析晶层的平均厚度应为＜ 100g m2、石英坩蜗使用中的常见问题1 析晶1.1产生析晶的原因1.1.1石英坩埚受到沾污，在所有队石英坩埚的沾污中，碱金属离子钾(K)钠(Na)锂(Li) 和碱土金属离子钙(3)镁(Mg)这些离子的存在是石英坩埚产生析晶的主要因素1.1.2在操作过程中，因操作方法不当也会产生析晶如在防止石英坩埚和装填硅料的过程 中，带入的汗水，口水，油污，尘埃等1.1.3新的石墨坩埚未经彻底煅烧或受到沾污就投入使用是造成石英坩埚外层析晶的主要 原因1.1.4用于拉晶的原料纯度低，所含杂质太多或清洗工艺存在问题1.1.5熔料时温度过高，也将加重析晶的程度。
1.1.6石英坩埚的生产，清洗，包装过程中受到沾污1.2析晶对拉晶的影响1.2.1石英坩埚内壁发生析晶时有可能破换坩埚内壁原有的涂层，这将导致涂层下面的气泡 层和熔硅发生反应，造成部分颗粒状氧化硅进入熔硅内，使得正在生长中的晶体结构发生变 异而无法正常长晶1.2.2析晶将减薄石英坩埚原有的厚度，降低了坩埚的强度容易引起石英坩埚的变形1.3防止减少析晶的方法1.3.1石英坩埚的生产厂商要保证其生产的坩埚从用料到生产的各个环节都符合质量要求1.3.2在单晶生产的整个过程中应严格按照工艺规程认真操作1.3.3拉晶所用的原料纯度一定要符合生产要求，如果原料本身所含杂质较多，在溶料过程 中也会造成析晶尤其是碱金属离子的存在，将会降低析晶温度200〜300C.1.3.4原料的清洗一定要符合工艺要求，进过酸或碱处理的原料如果未将酸碱残液冲洗彻 底，易造成析晶1.3.5新的石墨器件，如石墨坩埚因含有一定的灰粉和其它杂质，在投入使用前须经过彻底 的高温煅烧才能使用1.3.6熔料时应选用合适的熔料温度以减少析晶或降低析晶的程度2石英坩埚的变形2.1产生变形的原因2.1.1装料方法不当2.1.1.1在液位线上的料与石英坩埚的接触呈面接触状态，这在熔料过程中容易发生挂边导 致坩埚变形。
2.1.1.2坩埚最上部全部装了碎小细料，这在熔料时易发生下部已溶完，上部呈结晶状态而 造成坩埚变形2.1.2 熔料方法不当目前在太阳能单晶生产中，普遍都采用热屏工艺，而热屏使用一般又分为上挂式和下 放式两种，见图：由于熔料方法不当造成变形的原因有以下二种2.1.2.1在上挂式热屏中如采用上部先熔法，即将埚位先降至最低位，让上部料先熔，这种 方式极易在熔料过程中产生石英坩埚变形2.1.2.2再下挂式热屏中一般上部不容易变形，但如果上部硅料融化下沉后如不及时将埚位 上升，石英埚底部极易鼓包变形2.1.3溶料功率不当温度对石英埚变形的影响主要有以下二点2.1.3.1温度过高由于硅熔点为1420°C，一般的熔料温度在1550~1600°C左右，如果熔料温度过高，在 熔料过程中极易发生变形2.1.3.2温度过低当熔料料温度偏低时，坩埚上部的料与埚壁接触处易发生似熔非熔的状态，当下部料熔 完上部已挂边的块料将石英坩埚下拉二发生变形2.1.4原材料问题原料质量参差不齐，齐所含杂质远高于原始多晶，酸洗工艺不尽完善，这对坩埚的正常 使用影响也非常大，主要表现在容易发生严重析晶2.1.5石英本身存在质量问题石英坩埚在生产，清洗，包装中受到沾污发生析晶（包括液位线以上的部分）这样石英 坩埚原有的厚度会减薄，强度也随之下降，容易发生变形。
2.1.6在放置石英坩埚和装填硅料的过程中由于操作不当坩埚受到沾污也会造成变形2.1.7石英坩埚原有厚度太薄，强度不够，也易发生坩埚变形2.2石英坩埚变形对拉晶的影响石英坩埚变形后，轻则影响正常拉晶，严重时将无法拉晶2.2.1石英坩埚变形后，在拉晶过程中随着埚位的上升，石英坩埚变形的凸出部分将碰撞到 导流筒，影响或无法继续正常的拉晶2.2.2溶料中发生挂边造成的石英坩埚变形，坩埚上口向内凸出过多，当溶完料埚位上升到 正常引晶位置时，已碰撞到导流筒，这将直接导致不能拉晶的严重后果2.2.3溶料中发生鼓包且鼓包较大时，在拉晶过程中随着液位的下降，鼓包会渐渐露出液面， 这时已经拉出的晶棒会碰擦鼓包，如不及时停炉会发生晶棒跌落的严重事故2.3防止变形的方法和措施在单晶生产的过程中，防止变形的方法和措施有以下几个方面2.3.1 装料2.3.1.1装填块料时，在液位线以下，应尽量装的密实一些，在中下部块料和埚壁应采取面接触为好在液位线以上的块料应以点接触面为好，以免在溶料中发生因挂边而将石英坩埚向 内拉弯造成变形2.3.1.2在装填细小碎料时，应尽量将小料装入坩埚的中下部，不要在坩埚的最上面全部倒 入碎料，在装料时可留部分块料放在小料的最上面。
这样当下部原料溶完时，上部的块料靠 自身的重力将碎料一起带下去2.3.2溶料方法在溶料方法上，应根据热屏吊挂的方式采取相应的措施来避免因溶料方法不当而发生变 形2.3.2.1上挂式热屏所采用的加热器的热区一般较短，溶料时应先将埚位放在高位，让底部 先溶待下部料溶化一部分，上部的料下沉后立即将埚位下降，这种溶料的方法可最大限度地 避免下部硅料已溶完，上部硅料发生挂边的现象2.3.2.2下放式热屏所采用的加热器较高，由于热屏在装完料时已放置好，此时的埚位已下 降到底部，熔料时上部先溶，一般不易发生挂边，坩埚上部一般也不会发生变形这可最大 限度地避免坩埚底部鼓包的发生。