[发明专利]12吋单晶硅棒的拉制收尾工艺

说明书

本发明涉及12吋单晶硅棒生产技术领域，公开了一种12吋单晶硅棒的拉制收尾工艺，按如下步骤进行：S1、升温维持：当单晶硅棒的长度拉制到规定长度后，开始收尾，维持初始温度和单晶硅棒等径末期的晶升速度，将单晶炉内的温度升温，并降低晶升速度；S2、缩颈生长：在所述升温维持阶段末端单晶炉的温度基础上提高单晶炉的温度，调节单晶硅棒的上升速度；S3、收尖阶段：在所述缩颈生长阶段末端单晶炉的温度基础上提高单晶炉的温度，提高单晶硅棒的晶升速度；S4、结束收尾：当单晶硅棒收尾阶段的长度达到180～240mm，优选小于等于200mm，单晶硅棒收尾末端的断面直径小于30mm时，降低埚位，使单晶硅棒脱离埚位内的硅单质熔液的液面，结束收尾。

技术领域

本发明涉及单晶硅棒技术领域，特别是涉及一种12吋单晶硅棒的拉制收尾工艺。

背景技术

在单晶硅生产中，目前主流产品为9吋(指英寸)、10吋，12吋单晶为新开发产品。12吋单晶硅棒具有尺寸大、面积优、转换效率高等优势，未来会逐步成为主流产品。提拉法制备单晶硅的生产过程包括以下工序：拆炉－装料－熔化料－引细颈－放肩－转肩－等径－收尾－停炉。其中，收尾是重要的一道工序，收尾的重要性在于可结束一根单晶的拉制，也能降低由于收尾不良导致的成品率低问题。当单晶长度拉到一定长度后，通过收尾能够更好的排除单晶位错，提高单晶成品率，做到原材料最大利用率。一般情况下，收尾段外形要求为收尾长度达到单晶的一个直径且断面不大于30mm，收尾时间尽量短、断尾率低、收尾形状美观。

但是现有的12吋单晶硅棒拉制工艺收尾阶段的单晶硅棒收尾成品率较低、单晶硅棒的反切长度较长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的12吋单晶硅棒拉制工艺收尾阶段的单晶硅棒收尾成品率较低、晶硅棒的反切长度较长。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种12吋单晶硅棒的拉制收尾工艺，按照如下步骤进行：

S1、升温维持：当单晶硅棒的长度拉制到规定长度后，开始进行收尾，首先维持单晶炉的初始温度，并以单晶硅棒初始的上升拉速为等径末期的晶升速度，然后将单晶炉内的温度逐步升温至所需温度，并逐渐降低单晶硅棒的晶升速度；

S2、缩颈生长：在所述升温维持阶段末端单晶炉的温度基础上提高单晶炉的温度，在所述升温维持阶段末端的晶升速度基础上调节单晶硅棒的上升速度；

S3、收尖阶段：在所述缩颈生长阶段末端单晶炉的温度基础上提高单晶炉的温度，在所述缩颈生长阶段末端的晶升速度基础上提高单晶硅棒的晶升速度；

S4、结束收尾：当单晶硅棒收尾阶段的长度达到180～240mm，优选小于或等于200mm，单晶硅棒收尾末端的断面直径小于30mm时，降低埚位，使单晶硅棒脱离埚位内的硅单质熔液的液面，结束收尾。

优选的，所述步骤S1中所使用的单晶炉为型号160炉，单晶炉内配有36吋热场，所述初始温度为1445～1455℃，所述等径末期的晶升速度为85～95mm/h，所述单晶炉的初始加热功率为60～65kw。

优选的，所述升温维持阶段单晶硅棒增长的长度为30～40mm，晶升速度为88～110mm/h，所述单晶炉的加热功率的变量值为1～8kw。

优选的，所述升温维持阶段包括以下几个分阶段：

S11、单晶硅棒增长的长度为0～5mm，单晶硅棒的晶升速度变化量为5～10mm/h，即单晶硅棒的晶升速度在88～95mm/h的基础上可以调整为93～98mm/h或者100～105mm/h，晶升速度变化量优选值为8，即调整后单晶硅棒的晶升速度为96mm/h或103mm/h，所述单晶炉加热功率的变量增加值为1～3kw，即单晶炉的功率在S11阶段增加1kw或者2.8kw或者3kw，优选值为3kw；