本發(fā)明涉及硅靶材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超低阻硅靶材的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

電阻率是硅靶材產(chǎn)品的重要參數(shù)之一，除特殊用途外，絕大多數(shù)硅靶材電阻率要求越低越好，最開始應(yīng)用時電阻率要求在0.1-0.5Ω·cm范圍內(nèi)，逐漸降低至小于0.1Ω·cm，目前標(biāo)準(zhǔn)電阻率為0.02-0.04Ω·cm，當(dāng)電阻率降低至0.01Ω·cm以下時，加入母合金量發(fā)生指數(shù)級變增加，即由幾十克增加至幾千克的母合金。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種超低阻硅靶材的生產(chǎn)方法。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種超低阻硅靶材的生產(chǎn)方法，其特征是：將經(jīng)過酸浸泡處理過的高硼含量母合金和硅料一起加入石英坩堝中，經(jīng)過鑄錠工藝后得到電阻率小于0.01Ω·cm的硅錠。

所述一種超低阻硅靶材的生產(chǎn)方法，具體包括以下步驟：

第一步：按照硅材料電阻率配比公式T＝(m×n％)/(M+m)計算需要摻入硼雜質(zhì)的含量，推算出需要加入的高硼含量母合金質(zhì)量，式中T是靶材中的硼雜質(zhì)含量，M是原料質(zhì)量，m是高硼含量母合金質(zhì)量，n是高硼含量母合金中硼含量占比；

第二步：根據(jù)第一步的計算結(jié)果稱取高硼含量母合金，將高硼含量母合金處理成塊裝，利用鹽酸和氫氟酸的混合溶液浸泡，后經(jīng)清水清洗后烘干，待用；

第三步：計算出高硼含量母合金經(jīng)過第二步處理前后的質(zhì)量差，由此按照第一步中的公式重新推算酸處理后的高硼含量母合金中硼雜質(zhì)的含量；

第四步：根據(jù)第三步中的計算結(jié)果，按照第一步的方法重新推算需要加入的酸處理后的高硼含量母合金質(zhì)量；

第五步：將酸處理后的高硼含量母合金和硅料一起加入石英坩堝中，經(jīng)過高效鑄錠工藝處理得到硅鑄錠；

第六步：按需求尺寸對硅鑄錠頂部以下切割加工，得到電阻率小于0.01Ω·cm的硅靶材產(chǎn)品。

所述第一步中n為8-20，T為4-140ppmw。

所述第二步中高硼含量母合金處理成1-3mm的塊裝。

所述第二步中鹽酸和氫氟酸的混合比例為(3-5)：1。

所述第二步中浸泡時間為1-10h，清水清洗3-5次。

所述第六步中硅鑄錠頂部20-40mm區(qū)域不能切割。

所述第六步中得到的硅靶材產(chǎn)品的純度大于5.5N，致密度大于99％。

所述高硼含量母合金為硼單質(zhì)、硅鋁合金、硅鐵合金或其他硅合金中的一種，高硼含量母合金中硼的含量為3000—30000ppmw。

本發(fā)明采用經(jīng)過酸浸泡處理過的高硼含量母合金摻入，經(jīng)過高效鑄錠工藝后，使硅靶材的電阻率小于0.01Ω·cm，最低可達(dá)到0.005Ω·cm，其尺寸范圍可以達(dá)到500mm×500mm，純度大于5.5N，致密度大于99％。

具體實施方式

以下對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于具體實施例。

實施例1

一種超低阻硅靶材的生產(chǎn)方法，采用經(jīng)過酸浸泡處理過的高硼含量母合金和硅料一起加入石英坩堝中，經(jīng)過鑄錠工藝后得到電阻率小于0.01Ω·cm的硅錠，具體包括以下步驟：

第一步：按照硅材料電阻率配比公式T＝(m×n％)/(M+m)計算需要摻入硼雜質(zhì)的含量，推算出需要加入的高硼含量母合金質(zhì)量，式中T是靶材中的硼雜質(zhì)含量，M是原料質(zhì)量，m是高硼含量母合金質(zhì)量，n是高硼含量母合金中硼含量占比，n為8，T為4ppmw，高硼含量母合金為硼單質(zhì)，高硼含量母合金中硼的含量為30000ppmw；

第二步：根據(jù)第一步的計算結(jié)果稱取高硼含量母合金，將高硼含量母合金處理成1mm的塊裝，利用鹽酸和氫氟酸的混合溶液浸泡，鹽酸和氫氟酸的混合比例為3：1，浸泡時間為1h，后經(jīng)清水清洗3次后烘干，待用；

第三步：計算出高硼含量母合金經(jīng)過第二步處理前后的質(zhì)量差，按照第一步公式重新推算酸處理后的高硼含量母合金中硼雜質(zhì)的含量；

第四步：根據(jù)第三步中的計算結(jié)果，按照第一步的方法重新推算需要加入的酸處理后的高硼含量母合金質(zhì)量；

第五步：將酸處理后的高硼含量母合金和硅料一起加入石英坩堝中，經(jīng)過高效鑄錠工藝，即母合金結(jié)構(gòu)遺傳調(diào)控長晶工藝處理得到硅鑄錠；

第六步：按需求尺寸對硅鑄錠頂部以下切割加工，切割過程中硅鑄錠頂部20mm區(qū)域不切割，得到電阻率小于0.01Ω·cm，純度大于5.5N，致密度大于99％的硅靶材產(chǎn)品。

實施例2

本實施例中所述的一種超低阻硅靶材的生產(chǎn)方法的各步驟均與實施例1中相同，不同的技術(shù)參數(shù)是：

1)第一步中n為14，T為72ppmw；高硼含量母合金為硅鋁合金；高硼含量母合金中硼的含量為16500ppmw；

2)第二步中將高硼含量母合金處理成2mm的塊裝；鹽酸和氫氟酸的混合比例為4：1；浸泡時間為5h，后經(jīng)清水清洗4次；

3)第六步中切割過程中硅鑄錠頂部30mm區(qū)域不切割。

實施例3

本實施例中所述的一種超低阻硅靶材的生產(chǎn)方法的各步驟均與實施例1中相同，不同的技術(shù)參數(shù)是：

1)第一步中n為20，T為140ppmw；高硼含量母合金為硅鐵合金；高硼含量母合金中硼的含量為3000ppmw；

2)第二步中將高硼含量母合金處理成3mm的塊裝；鹽酸和氫氟酸的混合比例為5：1；浸泡時間為10h，后經(jīng)清水清洗5次；

3)第六步中切割過程中硅鑄錠頂部40mm區(qū)域不切割。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述的實施例和說明書描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書和等效物界定。