[发明专利]一种大尺寸单晶硅棒大氩气流量拉晶方法

说明书

本发明涉及一种大尺寸单晶硅棒大氩气流量拉晶方法，包括融料，稳温，引晶，放肩，转肩，等径和收尾，拉晶过程保持氩气流量为90‑120SLPM，保持炉压25Mpa，其中稳温，引晶，放肩阶段保持氩气流量为100‑120SLPM；转肩阶段保持氩气流量为100‑110SLPM；等径阶段保持氩气流量为90‑100SLPM。本发明的有益效果是：采用大氩气流量和大炉压能够满足大尺寸单晶硅棒的生长需求，单晶硅棒散热较快，能够实现高拉速，并且炉内温度比较稳定，有利于单晶生长，成晶率更高；通过增大生产过程中氩气流量和炉压保证炉内压力气流更加恒定；并且为了尽量避免造成能源浪费，采用阶段式流量方法，满足大尺寸单晶硅棒的生产需求，还能尽可能节约能源。

技术领域

本发明属于直拉硅单晶技术领域，尤其是涉及一种大尺寸单晶硅棒大氩气流量拉晶方法。

背景技术

在现有的技术中拉制常规尺寸单晶使用的是小氩气流量、小炉压工艺来实现单晶硅棒的生长，通常采用45-60SLPM的氩气流量，炉内气压保持在11MPa左右。但是使用这样的氩气流量和炉内压用来生产大尺寸(240mm-310mm)单晶硅棒，会导致炉内气流不稳定，容易产生液面抖动的情况；并且由于产生的硅棒较粗，小氩气流量和小炉压会导致节流阀开度大，从而堵塞管道，炉内的废弃及产生的杂质不能及时排出，影响成晶率；并且由于气流的作用，稳温时籽晶会出现晃动，稳温时间过长也会影响放肩成活率，这样的生产环境导致生产的硅棒头部和尾部的缺陷较多，位错较多；另外由于单晶直径的增加，使得热应力加大，小氩气流量和小炉压会导致液面上方单晶炸裂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种大尺寸单晶硅棒大氩气流量拉晶方法。

本发明采用的技术方案是：一种大尺寸单晶硅棒大氩气流量拉晶方法，包括融料、稳温、引晶、放肩、转肩、等径和收尾，稳温、引晶、放肩、转肩、等径过程保持上氩气流量为90-120SLPM，保持炉压25Mpa。

优选地，稳温、引晶、放肩阶段保持上氩气流量为100-120SLPM；转肩阶段保持上氩气流量为100-110SLPM；等径阶段保持上氩气流量为90-100SLPM。

优选地，融料和收尾阶段保持上氩气流量为90-120SLPM。

优选地，融料和收尾阶段保持上氩气流量为60-80SLPM。

优选地，下氩气流量为20-30SLPM。

优选地，引晶阶段熔接直径上限为16.5mm，熔接直径下限为13mm，最小直径值为10mm。

优选地，引晶增益值为0.085。

本发明具有的优点和积极效果是：采用大氩气流量和大炉压能够满足大尺寸单晶硅棒的生长需求，单晶硅棒散热较快，能够实现高拉速，并且炉内温度比较稳定，有利于单晶生长，成晶率更高；通过增大生产过程中氩气流量和炉压保证炉内压力气流更加恒定；并且为了尽量避免造成能源浪费，采用阶段式流量方法，满足大尺寸单晶硅棒的生产需求，还能尽可能节约能源。

具体实施方式

本发明涉及一种大尺寸单晶硅棒大氩气流量拉晶方法，用于生产直径为240mm-310mm的单晶硅棒。采用现有用于常规尺寸硅棒的氩气标准和炉压标准无法生产高品质的单晶硅棒，为了能够稳定生产出高品质的大尺寸硅棒，本方案通过使用大氩气流量和大炉压实现这一目的。