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一、坩埚装料

1、原料简介：

晶体硅为钢灰色，无定形硅为黑色，密度2.4/cm3，熔点1420℃，沸点2355℃，晶

体硅属于原子晶体，硬而有光泽，有半导体性质。硅在高温下能与氧气等多种无素化合，

不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液，用于造制合金如硅铁、硅钢等，单晶硅是

一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。硅在自然分

布极广，地壳中约含27.6%，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。结晶型的硅是暗黑蓝

色的，很脆，是典型的半导体。化学性质非常稳定。在常温下，除氟化氢以外，很难与

其他物质发生反应。

2、坩埚装料：

检验坩埚按光源标准要求区分喷涂等级面，所有等级面涂层应没有材露底剥离等缺

陷，所有表面应无起泡、龟裂、桔皮、针孔等不良现象，在眼睛距等级面的标准处以3m/min

速度扫视检查。操作员戴好手套用吸尘器吸去石墨板上、推车上的灰尘。

将坩埚轻放在干净的石墨板正中（即坩埚四个外表面到石墨板边垂直等距离40mm±1mm），

校正好石墨板与小车各面位置（即推车两侧边到石墨板两侧等距离）。把坩埚推入装料室

中摆放好。

开始装料操作员在装料前须确保带好口罩、帽子、一次性胶皮手套用吸尘器吸去坩

埚中氮化硅粉末。先把粒子状、粉末状的硅料轻轻铺好底部，如果只有片料而没有其它

较平的材料,就用大块的头尾料装填坩埚的底部。使用大块的头尾料再加上一整层较小颗

粒的材料平均分配力量因为尖锐的地方可能会对坩埚造成太大的压力,大块料摆放在底

层，不要平铺叠在一起，避免横向膨胀，也不要直接贴在坩埚边部，与坩埚内壁之间空

出5cm±2空隙。

再加入小颗料或平坦的材料在硅粉层的上方,如果小颗料的材料及片料都可取得的话,则

先加入小颗粒的材料然后在其上方加入一整层的片料.如果只有多晶块料和碎料可用,则

先将大块的部份先取出,将袋内较小的材料来填充,如此一来坩埚的底部可阻隔硅粉的渗

入。不要扔、投，避免刮破喷涂层；再放入较大块和较小块(如有可能)的混合料以填满

缝隙。如上图所示,坩埚的底部及墙边需使用大块的头尾料小心填充以避免撞伤SiN涂

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层.装填时需保留空隙并且勿多挤压多晶硅材料。在坩埚四周装填较大的材料,以致看起

来像盘子一样,轻轻的在空隙间装填较小颗料的材料,然后再倒入硅粉进入盘型坩锅内。

在装填硅粉的时候需尽可能的降低袋子的高度并轻微的搅动以减少硅粉飘入空气中，顺

序重复第七及第八步骤六次直到所有的硅粉被用完,每次以整块的回收料装填于坩埚的

墙边以增加坩埚的高度。分散但不要太过近坩埚的墙边,以10公分为限。再装填剩余较

小及较平整的材料,直到完全覆盖最上层的硅粉层,最上层的材料尺寸最少需10公分以

上,如上图所示,在大块材料间装填较小颗粒的材料以完全覆盖坩埚底部。如果所能取

得的小颗粒硅料只有颗粒硅料的话,则装填，如果碎片料可取得的话则用小颗粒的材料再

加上一整层的碎片料来覆盖大材料，不可放置粉末在坩埚的底部及墙边因坩埚底部较冷,

粉末可能不会完全熔解,可能陈积氧化物在坩埚的底部及墙边会影响固化,粉末氧化物

在坩埚的墙边会作为绝热体,会增加坩埚壁温度。

注意：装料过程注意防尘，不接触金属，轻拿轻放，不要碰坏喷涂层，当装料装至整个

坩埚高度1/2时，加入母合金，均匀摆放在硅料表面。继续装料直到距坩埚顶部处将硅

料摆在中间位置以防掉落，直至装完。应特别注意；上部避免装粉料或细小块料，尽量

放块状料。

用吸尘器吸去推车上、石墨板上的残留物质在坩埚四边固定好石墨档板四边石墨档板

的边必须与石墨底板边相吻合，且石墨档板与底板平面相互垂直，对边两档板与坩埚距

离保持一致，用手旋上螺丝，不要太紧，盖上顶板，填写并附上相关文件与记录。将装

好料的推车传送至铸锭车间，由铸锭工负责上料进炉。