[发明专利]一种单晶硅生产方法

摘要

本发明提供了单晶硅生产方法，包括以下步骤：1)、准备：该阶段坩埚埚底处于加热器本体低温区；2)、抽空：利用真空系统将热场内氧气抽干，同时充入氩气作为保护气体；3)、化料：坩埚内硅料开始出现熔体硅后，将坩埚上移至埚底处于高温区下部区域；4)、塌料：当未熔硅全部漂浮在硅液中时，升高坩埚直至坩埚顶部高出加热器本体的短加热片长度的1/5；5)、温度稳定化节段：6)、引晶。本发明所述单晶硅生产方法中，通过调整坩埚和加热器相对位置，避免硅料熔化前期出现再次结晶风险，同时，保证拉晶时，埚内液面处于高温区，这样拉晶时功耗会降低，功耗降低会较弱石英坩埚和熔体硅的反应，进而可以降低氧含量。

主权项

1.一种单晶硅生产方法，该单晶硅生产中使用的加热器包括一体成型的圆筒状加热器本体(1)，所述加热器本体(1)由多个长加热片(11)和多个短加热片(12)通过连接片(14)交替串联围合而成，所述长加热片(11)和所述短加热片(12)等宽且顶部平齐设置，所述加热器本体上部为高温区，其下部为低温区，每个长加热片(11)和其相邻的短加热片(12)间形成有间隙(13)，每一个长加热片(11)顶部沿加热器本体(1)径向开设有一第一通槽(111)，每一个短加热片(12)顶部沿加热器本体(1)径向开设有一第二通槽(121)，第一通槽(111)槽深大于第二通槽(121)槽深，其特征在于：包括以下步骤：1)、准备：将加热器本体(1)放于热场内，将一定量的固态硅原料装于坩埚(2)内，利用举升装置调整坩埚(2)和加热器本体(1)相对位置，保证坩埚(2)顶部相对于加热器本体(1)顶部低60‑70mm，此时坩埚(2)埚底处于加热器本体(1)低温区；2)、抽空：利用真空系统将热场内氧气抽干，同时充入氩气作为保护气体；3)、化料：对加热器本体(1)通电加热，坩埚(2)内硅料开始出现熔体硅后，通过热场内的举升装置将坩埚(2)上移45‑65mm，此时埚底处于高温区下部区域；4)、塌料：坩埚(2)内固态硅继续熔化，当未熔硅全部漂浮在硅液中时，升高坩埚(2)直至坩埚(2)顶部高出加热器本体(1)的短加热片长度的1/5；5)、温度稳定化阶 段：坩埚(2)内硅料整体熔化呈液态时，控制热场内温度不变，提升坩埚(2)位置直至埚内液面距离加热器本体(1)顶部的距离为短加热片长度的3/10，此时液面位于高温区上部区域，在该温度下坩埚位置保持不变1‑2小时；6)、引晶：调整热场温度，对坩埚(2)内硅液进行引晶生产，引晶过程中保持坩埚(2)内液面处于高温区，且继续保持坩埚(2)内液面距离加热器本体(1)顶部的距离为短加热片长度的3/10间；7)、放肩转肩：对引晶后的硅棒进行放肩转肩生产，放肩转肩生产中，保持坩埚(2)内液面距离加热器本体(1)顶部的距离为短加热片长度的3/10间；8)、等径：保持步骤7)中坩埚位置不变进行等径生产，等径50mm后利用举升装置开始逐渐提升坩埚位置，待等径200mm时将坩埚位置步骤7)基础上上升2‑10mm，保证埚内液面位于处于高温区的拉晶设定位置，即拉晶生产中光圈设定位置，保持坩埚(2)内液面和加热器本体(1)顶部该距离不变直至等径结束；9)、收尾；10)、停炉冷却。