[发明专利]拉晶方法和单晶硅片

说明书

本发明提供了一种拉晶方法和单晶硅片，涉及晶体生长技术领域。拉晶方法包括：将单晶炉中，主加热器、副加热器之间的间距缩短至第一预设距离；在熔料阶段，将主加热器的加热功率增加至第一预设值，将副加热器的加热功率增加至第二预设值。主加热器、副加热器之间的间距缩短，熔料阶段主加热器的加热功率增加，副加热器的加热功率增加，在熔料阶段热量较集中，提升了熔料速率，减少坩埚、熔硅与氧的反应，减少了氧杂质的产生，且减少了熔料时间，提升了拉晶效率。降低了自然对流，使得自然对流对坩埚进行冲刷产生的氧杂质减少，减少了晶棒中的氧杂质，纵向温度梯度低可以提升晶体生长界面的稳定性，不易断线。

技术领域

本发明涉及晶体生长技术领域，特别是涉及一种拉晶方法和单晶硅片。

背景技术

将硅材料加工成单晶硅目前常用的生产工艺为直拉法。直拉法过程中，晶体中氧杂质含量较高会降低晶体的少子寿命，需要控制氧杂质含量。

目前，主要采用调整晶/埚转，以降低直拉法拉晶工艺中晶体的氧杂质含量。发明人在研究上述现有技术的过程中发现：现有的降低氧杂质的方式会导致拉晶稳定性差。

发明内容

本发明提供一种拉晶方法和单晶硅片，旨在解决直拉法拉晶工艺中晶体的氧杂质含量高，且拉晶不稳定的问题。

本发明的第一方面，提供一种拉晶方法，所述方法包括：

将单晶炉中，主加热器、副加热器之间的间距缩短至第一预设距离；

在熔料阶段，将主加热器的加热功率增加至第一预设值，将副加热器的加热功率增加至第二预设值。

本发明实施例中，主加热器、副加热器之间的间距缩短至第一预设距离，熔料阶段主加热器的加热功率增加至第一预设值，副加热器的加热功率增加至第二预设值，在熔料阶段热量较集中，提升了熔料速率，可以减少坩埚、熔硅与氧的反应，减少了氧杂质的产生，且减少了熔料时间，提升了拉晶效率。同时，适当降低了熔硅中上下部分的纵向温度梯度，一方面降低了自然对流，使得自然对流对坩埚进行冲刷产生的氧杂质减少，减少了晶棒中的氧杂质，另一方面，纵向温度梯度低可以提升晶体生长界面的稳定性，断线少，即提升了拉晶稳定性。

可选的，所述方法还包括：在调温阶段、引晶阶段、放肩阶段、转肩阶段、等径阶段，将液口距降至第一液口距离。

可选的，所述方法还包括：

在调温阶段、引晶阶段、放肩阶段、转肩阶段均将换热器的位置调整为第一位置；在等径阶段开始后，朝向熔硅液面方向移动换热器，移动结束后，换热器处于第二位置；移动过程持续3-5小时；根据移动速度，移动过程分为至少两个分段，每个分段内换热器均匀速移动；每个分段内匀速移动的速度，与对应时段内的拉速成正比；

或，在调温阶段开始前，将换热器的位置调整为第一位置；在调温阶段、引晶阶段、放肩阶段、转肩阶段、等径阶段均朝向熔硅液面方向移动换热器，移动结束后，换热器处于第二位置；其中，在各个阶段换热器均匀速移动，调温阶段、引晶阶段换热器的移动速度均为第一预设速度，放肩阶段、转肩阶段换热器的移动速度均为第二预设速度，等径阶段换热器的移动速度为第三预设速度；所述第三预设速度≥所述第二预设速度，所述第二预设速度≥所述第一预设速度；

相对于熔硅液面，所述第一位置高于所述第二位置。

可选的，每个分段内换热器均匀速移动的情况下，在等径至晶体长度为至少100mm，拉速为至少80mm/h的情况下，移动速度为8-12mm/h。

可选的，所述将单晶炉中，主加热器、副加热器之间的间距缩短至第一预设距离的步骤，包括：

将单晶炉中，主加热器的位置保持不动，朝向主加热器的方向，提升副加热器，使得主加热器、副加热器之间的间距缩短至第一预设距离。