[发明专利]一种CZ直拉法太阳能单晶生长工艺

摘要

本发明涉及一种CZ直拉法太阳能单晶生长工艺，包括引晶、放肩和转肩等径工艺过程，通过控制拉晶速度及降温速率，在转肩等径过程之前完成固液界面由凸转平过程。本发明方法有效地降低了单晶棒头部SIO4的形成，降低了头部电阻率，提高了单晶品质，适用于目前CZ直拉法生长的各尺寸单晶产品的生长。

主权项

一种CZ直拉法太阳能单晶生长工艺，包括引晶、放肩和转肩等径工艺过程，其特征在于：通过控制拉晶速度及降温速率，在转肩等径过程之前完成固液界面由凸转平过程，具体操作步骤如下：（1）引晶工艺   按照常规的CZ法进行太阳能单晶生长工艺的前期操作，设备升温，待达到液面熔化温度后，进入引晶步骤，引晶工艺过程为：以3‑8mm/min的拉晶速率向上拉晶，维持细晶直径3‑5mm，待细晶长度150‑200mm，以相对较快的拉晶速度提速，缩小细晶直径1‑2mm维持长度3‑5mm，降低拉速进入放肩步骤；（2）放肩工艺   引晶结束时，进入放肩步骤， 此步骤的工艺过程为：放肩降低拉速至0.4‑0.8mm/min，维持一个线性降温速率15℃‑25℃/hr,待晶体直径放大至70‑130mm，以1.2mm/min‑3mm/min的拉速向上提升，及时降温8℃‑10℃ ，同时停止线性降温，待晶体直径稳定后，给予一个固定晶体拉速1‑1.5mm/min维持端面直径向上生长，适当的给予坩埚上升速率，待长度生长至50‑100mm，降低拉晶速度至0.4‑0.6mm/min, 开启线性降温速率，速率为前一步的110%‑120%，停止坩埚上升速率，维持晶体直径迅速长大，达到产品要求直径时，进入转肩等径步骤；（3）转肩等径工艺待晶体直径生长至产品要求直径后，以1.2mm/min‑3mm/min的拉晶速度迅速向上提升，及时降温5‑10℃ ，同时停止线性降温，给予坩埚上升速率，根据直径变化率速度，缓慢调节拉速控制，待晶体直径相对稳定后，打开自动等径控制程序，进入自动等径控制阶段。