[发明专利]一种使用异常原料生产单晶硅的方法在审
申请号: | 201910339850.7 | 申请日: | 2019-04-25 |
公开(公告)号: | CN111850674A | 公开(公告)日: | 2020-10-30 |
发明(设计)人: | 李立峰;胡海勇;曹森;侯雨;关鹏羽;曲雁鹏;陈朝霞 | 申请(专利权)人: | 新特能源股份有限公司 |
主分类号: | C30B15/00 | 分类号: | C30B15/00;C30B29/06 |
代理公司: | 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 | 代理人: | 罗建民;杜丹丹 |
地址: | 830011 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐国*** | 国省代码: | 新疆;65 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 使用 异常 原料 生产 单晶硅 方法 | ||
本发明提供一种使用异常原料生产单晶硅的方法,包括装料:将多晶硅原料和异常原料混装在坩埚中;化料:将异常原料和多晶硅原料熔化;杂质提出:在化料后期将所述坩埚内未熔化的多晶硅异常原料提出;生长:利用籽晶将提出杂质后剩余的硅熔体提拉以获得单晶硅。本发明所述的使用异常原料生产单晶硅的方法,通过对单晶硅生产过程中步骤及参数的改变,实现了将含杂质多、品质较差的多晶硅原料分离提出,解决了使用品质较差的多晶硅原料生产过程中单晶硅品质无法保证的问题,使单晶硅生产成本大大降低,同时提高生产效率、提升产品品质。
技术领域
本发明涉及单晶硅技术领域,具体涉及一种使用异常原料生产单晶硅的方法
背景技术
单晶硅的生产目前最常采用的是切克劳斯基法(Czochralski method,下文称为“CZ法”)。通过在坩埚中装好多晶硅原料,利用热场将坩埚中的多晶硅熔化以获得硅熔体,然后,使晶种与所述硅熔体接触,并且通过提拉所述晶种而获得单晶硅。单晶硅棒生产的具体工艺过程包括:装料与熔料、熔接、细颈、放肩、转肩、等径生长和收尾等阶段,单晶硅要求纯度达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上,对生产过程控制严格,对于生产的多晶硅原料品质也要求很高,但高纯度的多晶硅原料成本很高,而且生产多晶硅原料时往往伴随着不同降级的多晶硅原料产生,单纯使用合格的多晶硅原料生产,使单晶硅生产成本变的高昂。
因此在保障硅晶棒内在品质前提下,如何降低生产成本变的尤为重要。
发明内容
为了至少部分解决现有技术中存在的生产成本高,无法使用异常原料生产单晶硅的技术问题而完成了本发明。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是:
本发明提供一种使用异常原料生产单晶硅的方法,包括以下步骤:
装料:将多晶硅原料和异常原料混装在坩埚中;
化料:将异常原料和多晶硅原料熔化;
杂质提出:在化料后期将所述坩埚内未熔化的含杂质部分的原料提出;
生长:利用籽晶将提出杂质后剩余的硅熔体提拉以获得单晶硅。
本发明的使用异常原料生产单晶硅的方法,通过对拉晶过程中将化料后期的未熔化的多晶硅异常原料提出,实现了将含杂质多的品质较差多晶硅原料件分离提出,从而提高了拉晶后的晶体品质,并且提升了拉晶成品率。
进一步的,在所述装料过程中,多晶硅原料和异常原料的重量比例为X:1,其中1≤X≤3。
进一步的,在所述装料过程中,将多晶硅原料放置在靠近坩埚的侧壁处,将异常原料放置在坩埚内由多晶硅原料环绕的中间。
进一步的,所述化料步骤分为以下三个阶段:
化料初期:化料功率按设定功率运行,设定功率的范围为40-100KW,坩埚的转速设定为1-2转/min;
化料中期:化料开始1-4h后,化料功率达到峰值,且峰值功率控制在50-130KW,持续时间为5-15h,坩埚的转速设定为1-2转/min;
化料后期:待坩埚内原料尺寸熔化至80-120mm后,降低化料功率至引晶功率,坩埚的转速增加为3-7转/min。
进一步的,所述化料步骤还包括以下步骤:
在整个化料过程中充入氩气作为保护气体,将单晶炉腔体内压强控制在0.5kPa-8kPa,氩气流量控制在10-150L/min。
进一步的,所述杂质提出步骤包括:
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于新特能源股份有限公司,未经新特能源股份有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201910339850.7/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。