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半导体级硅单晶生长用石英坩埚及其制备方法

177 编辑：中冶有色网来源：江西磐盟半导体科技有限公司

2025-12-08 17:08:40

权利要求 1.一种半导体级硅单晶生长用石英坩埚，其特征在于，包括由内向外依次设置的超惰性钝化涂层、内层和外层; 所述超惰性钝化涂层形成于所述内层的最内表面，所述超惰性钝化涂层包括以下质量份数组分：氧化钪：100份; 二氧化锗：40-90份; 所述超惰性钝化涂层为非晶玻璃态; 在所述超惰性钝化涂层最内表面的亚表面层，还掺杂有氧化锡作为氧化还原催化剂，所述氧化锡掺杂量为相对于所述亚表面层中二氧化锗质量的0.1%-0.5%; 所述外层由天然石英砂熔制而成。 2.根据权利要求1所述的一种半导体级硅单晶生长用石英坩埚，其特征在于，所述内层由包含以下质量份数组分的原料熔制而成的稀土氧化物改性的熔融石英构成：高纯合成石英砂：100份; 氧化钇：0.015-0.025份; 氧化铈：0.01-0.02份。 3.根据权利要求1所述的一种半导体级硅单晶生长用石英坩埚，其特征在于，所述超惰性钝化涂层的厚度为50-300μm。 4.根据权利要求1所述的一种半导体级硅单晶生长用石英坩埚，其特征在于，所述内层的厚度为3-8mm。 5.一种半导体级硅单晶生长用石英坩埚的制备方法，用于制备如权利要求1-4任一项所述的一种半导体级硅单晶生长用石英坩埚，其特征在于，包括以下步骤： S1、石英坩埚基体的制备： S11、将高纯合成石英砂通过包含钇金属盐和铈金属盐的前驱体溶液进行真空浸渍，随后进行高温煅烧，在所述高纯合成石英砂颗粒表面原位生成氧化钇与氧化铈复合层，得到功能化改性石英砂; S12、将天然石英砂和步骤S11得到的所述功能化改性石英砂在旋转成型模具中分层铺设，形成由外层坯体和内层坯体构成的分层坯体; S13、对步骤S12得到的分层坯体进行多段气氛调控电弧熔制，首先在弱氧化性气氛下熔化，随后切换至弱还原性气氛下进行均质化处理，形成熔融状态的石英坩埚; S14、对步骤S13中得到的所述熔融状态的石英坩埚进行降温和真空退火处理，冷却后得到包括内层和外层的石英坩埚基体; S2、超惰性钝化涂层的构建： S21、在步骤

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