[发明专利]一种低氧含量硅晶体的制备方法及设备

权利要求书

1.一种低氧含量硅晶体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A：

将硅原料置入炉体中，在硅原料熔化之前向炉体内通入惰性气体，使炉内真空度在200～1500Pa；

所述的惰性气体为氦气、氩气、氮气中的一种或多种；

步骤B：

加热使硅原料熔化后向炉体内通入调节还原性气体，使炉内真空度在200～2000Pa；

所述的还原性气体为CF₄、CO、H₂、CH₄、C₂H₂、SiH₄中的一种或多种；

步骤C：

炉体内利用拉晶法进行硅晶体生长，在保持真空度在200～2000Pa前提下根据硅晶体的生长程度，保持惰性气体流量不变，按如下方式调节还原性气体的流量和炉内真空度：

晶体凝固分率在低于0.6时，还原性气体减小流量，减小炉内真空度；

晶体凝固分率在0.6～0.8时，还原性气体流量保持不变，炉内真空度保持不变；

晶体凝固分率在高于0.8时，还原性气体流量增大，增大炉内真空度；

步骤D：

还原性气体与硅熔液中的氧进行反应之后，尾气从炉体排出，对尾气处理后排放；

步骤E：

炉体内硅晶体生长结束时，停止通入还原性气体，仅通入惰性气体直至炉内冷却。

2.一种低氧含量硅晶体生长设备，包括由副室(14)、隔离阀(15)、炉体(6)和籽晶提拉机构(16)构成的拉晶炉，其特征在于，设有并联接入副室(14)的还原性气体进气装置和惰性气体进气装置，设有与炉体(6)的尾气出口相连接的尾气导走装置，所述的尾气导走装置由依次连接的除尘筒(10)、真空泵(11)、防回火阻燃器(12)和尾气放空管(17) 组成，其中除尘筒(10)入口与炉体(6)的尾气出口相连接；所述的尾气导走装置中还设有静电接地保护装置(18)，静电接地保护装置(18)设置在防回火阻燃器(12)的出口处。

3.如权利要求2所述的低氧含量硅晶体生长设备，其特征在于，所述的还原性气体进气装置由依次连接的还原性气体气源(1)、还原性气体流量调节阀(3)和流量计(7)组成。

4.如权利要求2所述的低氧含量硅晶体生长设备，其特征在于，所述的惰性气体进气装置由依次连接的惰性气体气源(2)、惰性气体流量调节阀(4)和流量计(8)组成。

5.如权利要求2所述的低氧含量硅晶体生长设备，其特征在于，设有用于指示炉体(6)真空度的真空计(5)。

6.如权利要求2所述的低氧含量硅晶体生长设备，其特征在于，所述的防回火阻燃器(12)和尾气放空管(17)之间设有尾气无害化处理设备(13)。