[发明专利]一种生长多晶硅靶材的方法

摘要

本发明涉及一种生长多晶硅靶材的方法，包括装炉、化料、引晶、放肩、转肩、等径和收尾过程，所述引晶过程是：多晶硅原料化料完成后，将加热功率降至引晶所需大小，降温至使熔体硅的液面具有过冷度，降低提拉装置上的籽晶杆，使籽晶底面接触熔体硅，待观测到籽晶与熔体硅接触位置的光圈稳定时，以3~7mm/min的拉晶速率向上拉籽晶，晶体在籽晶和熔体硅的接触面随籽晶的提高而生长即凝固，当得到的晶体尺寸维持在直径为3~5mm、长度为160~190mm时，得到细晶，进而降低拉晶速率进入放肩阶段；所述放肩过程是：拉晶速率降低至0.4～0.8mm/min，同时以15～25℃/hr的降温速率进行线性降温，使晶体放肩，直至晶体直径为小于产品所需直径5～7mm的大小时，停止线性降温。

主权项

1.一种生长多晶硅靶材的方法，包括装炉、化料、引晶、放肩、转肩、等径和收尾过程，具体步骤是：第一步，装炉：将具有产品要求晶向的籽晶固定在提拉装置上的籽晶夹头内；将拉晶炉的生长部分进行清炉处理，并确认安全无误后，开炉、装多晶硅原料并抽真空；第二步，化料：以20～150L/h的流速向拉晶炉中充氩气，至炉压为2500～4000Pa，然后设置加热功率为150～180kw，对拉晶炉中的多晶硅原料进行化料，得到熔体硅；第三步，引晶：多晶硅原料化料完成后，将加热功率降至引晶所需大小，降温至使熔体硅的液面具有过冷度，降低提拉装置上的籽晶杆，使籽晶底面接触熔体硅，待观测到籽晶与熔体硅接触位置的光圈稳定时，以3~7mm/min的拉晶速率向上拉籽晶，晶体在籽晶和熔体硅的接触面随籽晶的提高而生长即凝固，当得到的晶体尺寸维持在直径为3~5mm、长度为160~190mm时，得到细晶，进而降低拉晶速率进入放肩阶段；第四步，放肩：拉晶速率降低至0.4～0.8mm/min，同时以15～25℃/hr的降温速率进行线性降温，使晶体放肩，晶体直径逐渐增大，直至晶体直径为小于产品所需直径5～7mm的大小时，停止线性降温，完成放肩阶段；第五步，转肩：放肩完成后，缓慢升温，并提升拉晶速率至1.2～3mm/min，使晶体直径生长至产品所需直径，同时使放肩阶段产生的棱线消失，至此完成转肩过程；第六步，等径：转肩后，待晶体直径稳定在产品所需直径后，打开自动等径控制程序，进入自动等径控制阶段；第七步，收尾：晶体达到要求长度尺寸后，进行调节、收尾、冷却和后期处理，经过后期处理使柱状的硅锭切成片状的多晶硅靶材。