[发明专利]一种单晶硅制备方法

说明书

本申请涉及单晶硅技术领域，具体公开了一种单晶硅制备方法，包括以下步骤：对拆炉后的热场进行清扫和首次除杂；安装首次除杂后的热场；对安装后的热场进行二次除杂；将硅料装填到单晶炉内，然后加热融化形成硅熔体；将籽晶预热，待硅熔体达到引颈温度后将籽晶浸入硅熔体中并提拉籽晶进行引颈生长；待引颈生长结束后进行放肩和转肩，然后进入等径生长；待等径生长结束后进行收尾；待收尾结束后提断，冷却后取出单晶硅棒。通过对热场进行二次除杂，避免了热场安装后的二次污染，提升了拉制首棒(第一棒)一次成晶率。

技术领域

本申请涉及单晶硅技术领域，更具体地说，它涉及一种单晶硅制备方法。

背景技术

近年来，随着国内半导体行业的快速发展，单晶硅作为应用最广的半导体材料，因其良好的性能而备受关注。随着众多行业对单晶硅半导体材料需求量的增大，生产企业也开始将研究重点集中在提升产能方面。

常见的相关技术为采用一埚多棒技术，即一埚硅料熔化后，多次拉晶提升单晶的生产效率以满足市场需求。在一埚硅料拉晶结束后对单晶炉进行热场维护，以便进行下一次熔料拉晶。采用一埚多棒技术降低了拉晶功率，提高了单晶产量，推动了单晶制备产业的技术发展。

上述相关技术存在以下缺陷：由于拉制多棒运行时间在300小时以上，一炉拉制完毕后，需要清扫热场挥发物，比如一氧化硅、碳化硅等，进行热场维护，热场维护后，仍然存在热场氧化、二次污染的情况，导致再次熔料拉制时首棒(第一棒)一次成晶较差，明显低于后几棒的成晶情况。

发明内容

为了提升单晶硅拉制首棒(第一棒)一次成晶率，本申请提供一种单晶硅制备方法以解决上述技术问题。

本申请提供的一种单晶硅制备方法采用如下的技术方案：

一种单晶硅制备方法，包括以下步骤：

对拆炉后的热场进行首次除杂；

安装首次除杂后的热场；

对安装后的热场进行二次除杂；

将硅料装填到单晶炉内，然后加热融化形成硅熔体；

将籽晶预热，待硅熔体达到引颈温度后将籽晶浸入硅熔体中并提拉籽晶进行引颈生长；

待引颈生长结束后进行放肩和转肩，然后进行等径生长；

待等径生长结束后进行收尾；

待收尾结束后提断，冷却后取出单晶硅棒。

优选的，对安装后的热场进行二次除杂包括：对安装后的热场抽真空和煅烧。

优选的，对安装后的热场先抽真空后煅烧、对安装后的热场同时抽真空和煅烧或者对安装后的热场先煅烧后抽真空。

优选的，对安装后的热场抽真空至炉内压强小于或等于10Pa。

优选的，对安装后的热场进行煅烧的温度为大于或等于400℃，煅烧时间为大于或等于10分钟。

优选的，将硅料装填到单晶炉内包括：将碳酸钡悬浮液喷洒到硅料上形成混合硅料，再将混合硅料装填至单晶炉内，其中所述碳酸钡悬浮液由碳酸钡粉末与挥发性化学试剂均匀混合而形成。

优选的，所述挥发性化学试剂为乙醇、乙腈、乙醚、二甲醚中的一种或多种混合。

优选的，所述单晶硅制备方法还包括：在取出所述单晶硅棒之后，等待至少1小时再对热场中的软毡进行拆炉操作。

优选的，热场中的软毡根据不同的受热部位具有不同的更换周期。

优选的，所述软毡对应导流筒部位的更换周期为至少3个月，所述软毡对应组合炉底部位的更换周期为至少4个月，所述软毡对应保温筒部位的更换周期为至少6个月。