[发明专利]用于生产低氧含量硅的系统及方法

权利要求书

1.一种用于生产硅锭的方法，所述方法包括：

从包括坩埚中的一定量熔化硅的熔体抽出晶种以形成所述硅锭，所述坩埚围封在含有尖点磁场的真空室中；及

调节至少一个过程参数，其中在至少两个阶段中调节所述至少一个过程参数，所述至少两个阶段包括：

第一阶段，其对应于形成所述硅锭直到中间锭长度；及

第二阶段，其对应于所述硅锭从所述中间锭长度形成到总锭长度；

其中在所述第二阶段期间调节所述至少一个过程参数包括以下至少一者：

相对于所述第一阶段期间的晶体旋转速率降低晶体旋转速率；

相对于所述第一阶段期间的坩埚旋转速率降低坩埚旋转速率；及

相对于所述第一阶段期间的磁场强度增大磁场强度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中调节所述至少一个过程参数包括：在所述第一阶段期间在8rpm到14rpm之间的范围调节所述晶体旋转速率；及在所述第二阶段期间在6rpm到8rpm之间的范围调节所述晶体旋转速率。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

调节所述至少一个过程参数包括在所述第一阶段期间将所述晶体旋转速率调节到12rpm；且

在所述第二阶段期间调节所述至少一个过程参数包括：

随时间流逝将所述晶体旋转速率从所述第一阶段结束时的12rpm减小到当硅锭长度达到950mm时的8rpm；及

在形成950mm的所述中间锭长度与所述总锭长度之间的所述硅锭期间将所述晶体旋转速率维持在8rpm。

4.根据权利要求1所述的方法，其中调节所述至少一个过程参数包括：在所述第一阶段期间在1.3rpm与2.2rpm之间调节所述坩埚旋转速率，及在所述第二阶段期间在0.5rpm与1.7rpm之间调节所述坩埚旋转速率。

5.根据权利要求1所述的方法，其中调节至少一个过程参数包括：在所述第一阶段期间将所述坩埚旋转速率调节到1.7rpm，及在所述第二阶段期间在0.5rpm与1.7rpm之间调节所述坩埚旋转速率。

6.根据权利要求1所述的方法，其中：

调节所述至少一个过程参数包括在所述第一阶段期间将所述坩埚旋转速率调节到1.7rpm；且

在所述第二阶段期间调节所述至少一个过程参数包括：

随时间流逝将所述坩埚旋转速率从所述第一阶段结束时的1.7rpm减小到当硅锭长度达到950mm时的0.5rpm；及

在形成950mm的所述中间锭长度与所述总锭长度之间的所述硅锭期间将所述晶体旋转速率维持在0.5rpm。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第二阶段期间调节所述至少一个过程参数包括将所述第二阶段期间的所述磁场强度调节到所述第一阶段期间的所述磁场强度的150％。

8.根据权利要求1所述的方法，其中：

调节所述至少一个过程参数包括在所述第一阶段期间在熔体-固体界面处的所述硅锭的边缘处将所述磁场强度调节到0.02与0.05特斯拉之间的强度，及在所述坩埚的壁处将所述磁场强度调节到0.05与0.12特斯拉之间的强度；且

在所述第二阶段期间调节所述至少一个过程参数包括在所述熔体-固体界面处的所述硅锭的所述边缘处将所述磁场强度调节到0.03与0.075特斯拉之间的强度，及在所述坩埚的所述壁处将所述磁场强度调节到0.075与0.18特斯拉之间的强度。

9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述第一阶段及所述第二阶段期间控制多个额外过程参数。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个额外过程参数包括加热器功率、熔体到反射器间隙、种子提升、拉伸速度、惰性气流、惰性气体压力及尖点位置中的至少一者。