半导体产业多晶硅生产用石墨制品-伟名石墨
多晶硅生产用石墨制品
硅半导体用的多晶硅生产用石墨制品。当今,硅材料是以存储器为核心的半导体产业所使用的主要原料。其生产制造过程中大量使用多晶硅生产用石墨制品。
多晶硅的生产工艺为,将纯度较高的石英石(SiO2)混以焦炭、木炭等炭素材料,高温下加热还原,生成金属硅(纯度约为98%);然后在反应炉内使金属硅微粉和氯化氢气体反应合成硅烷气体;通过反复精炼提高硅烷气体的纯度。
接下来的工序主要分为两种方法。一种是将三氯硅烷( SiHCl3)和氢气的混合气体通入温度为1100℃的石英容器,使其蒸结在容器中耸立的多晶硅芯棒的表面,并使芯棒的直径逐渐变粗至150~200mm的方法(CVD法,称之为西门子法另一种是将硅粉末和单硅烷/氢的混合气体通入流化床反应容器内,加热到600℃,使硅烷分解,反应后生成1mm左右的颗粒状多晶硅的方法,称之为流化床法。西门子法的模拟图如图2-13所示,其反应容器的模拟图如图2-14所示。
作为上述制造工艺中所使用的多晶硅生产用石墨制品,首先是在硅烷气体制造过程中使用的用超大型等静压石墨制成的1000mm的反应容器。由于超过1000℃要与含硅或氢的周围气体接触,必须具有高温强度和耐化学反应性。在接下的多晶硅CVD生产法中,使用高纯石墨制成的部件有多晶硅芯棒的保持器兼作通电电极、气体导入的通气嘴和加热器。另外,用流化床法生产颗粒状多晶硅时,也使用1000mm的高纯石墨反应容器,但是为了防止硅烷气体泄漏,在其表面要进行SC涂层处理。
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