[发明专利]单晶硅片的制备方法

说明书

本发明公开了一种单晶硅片的制备方法，涉及晶体的生长方法技术领域。所述制备方法通过所述单晶硅棒生长装置生长单晶硅棒；通过所述切割装置对所述单晶硅棒进行切割，制备成厚度符合要求的单晶硅片；通过所述裁切装置对所述硅片进行裁切处理，加工出需要的形状；通过所述清洗装置对裁切后的硅片进行清洗，去除硅片表面的杂质；通过所述硅片烘干装置将清洗后的硅片进行烘干处理。所述制备方法能够顺利完成单晶硅片的制备，且系统结构较为简单，制备方便。

技术领域

本发明涉及单晶硅的制备方法技术领域，尤其涉及一种单晶硅片的制备方法。

背景技术

许多半导体晶体、光学晶体及各种功能晶体均可以通过熔体法进行单晶生长，这些单晶材料广泛应用于激光、通信、导航和雷达等领域。高质量的晶体是制备优异器件的基础。单晶体内的温度梯度越小，生长速度越慢，机械振动越小，晶体质量就越高。

通常存在的晶体生长方法有提拉法、坩埚下降法（垂直布里奇曼法）、垂直温度梯度法、区熔法、焰熔法、冷坩埚凝壳法等。其中垂直温度梯度法由于不存在机械振动，仅仅通过温度场的变化来控制晶体生长过程，是一种制备高质量晶体的优异方法。事实上，在控制加热器变化热场时仍然会面临温度场的扰动，因此其虽然可以制备高质量的晶体，但是难度很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够完成单晶硅片制备的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种单晶硅片的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

通过单晶硅棒生长装置生长单晶硅棒，将所述单晶硅棒取出通过第一传送装置传送给单晶硅棒切割装置进行处理；

单晶硅棒切割装置对所述单晶硅棒进行切割，切割成厚度满足需要的单晶硅片，然后将所述单晶硅片通过第二传送装置传送给硅片裁切装置进行处理；

硅片裁切装置对所述单晶硅片进行裁切处理，使裁切后的单晶硅片的外形满足需求，然后将裁切后的单晶硅片通过第三传送装置传送给硅片清洗装置进行处理；

硅片清洗装置对裁切后的单晶硅片进行清洗处理，以去除单晶硅片表面的杂质，然后将清洗后的单晶硅片通过第四传送装置传送给硅片烘干装置进行处理；

硅片烘干装置对清洗后的单晶硅片进行烘干处理，以去除单晶硅片表面残留的水，然后通过硅片烘干装置上的硅片取出装置将烘干后的成品硅片取出，完成单晶硅片的制备。

单晶硅棒生长装置生长单晶硅棒的方法如下：

首先开启单晶硅棒生长装置中的循环泵，通过控制第一熔体预加热装置中的第一循环熔体预热加热器给第一循环熔体预热坩埚中的循环熔体加热，通过第一热电偶检测第一循环熔体预热坩埚中循环熔体的温度，当靠近循环熔体导热器顶端熔体入口处的第六热电偶达到设计温度T1时，通过第二热电偶检测第二熔体预加热装置的第二循环熔体预热坩埚中的循环熔体的温度，如果此时第二热电偶的温度小于设计温度T2，则通过控制第二循环熔体预热加热器给第二循环熔体预热坩埚中的循环熔体加热，直至第二热电偶测量的值达到设计温度T2；如果，此时第二热电偶测量的温度大于设计温度T2，则增加炉体底部第一熔体预加热装置以及第二熔体预加热装置下侧的冷却装置中的水冷铜管的冷却效果，直至第二热电偶测量的值达到设计温度T2；

随着循环泵的开启，循环熔体在循环泵的驱动下开始在循环熔体导热器中循环，循环熔体的热量通过循环熔体导热器中的熔体螺旋导热管将热量传递给位于循环熔体导热器包裹的晶体熔炼坩埚中的原材料，随着热量的不断传递，第一循环熔体预热坩埚和第二循环熔体预热坩埚中的温度不断降低，此时通过控制系统控制两个坩埚中循环熔体的温度和/或循环泵流量，使第三热电偶、第四热电偶、第五热电偶达到设计温度T3、T4、T5或进行变化，直至晶体熔炼坩埚中的原材料熔化，进行晶体生长，完成单晶硅棒的制备。

进一步的技术方案在于：所述的晶体生长控制方法有四种：