[发明专利]一种单晶硅变速放肩工艺

摘要

本发明公开了一种单晶硅变速放肩工艺，包括以下步骤：①化料步骤、②稳定步骤、③引颈步骤、④阶梯变速放肩步骤、⑤转肩步骤、⑥等径步骤、⑦收尾步骤，本发明相对于现有技术而言，具备着进一步的改进，可以极大的降低位错发生概率，始终都可以保持硅原子的良好排列关系，可以有效防止同心圆缺陷和位错缺陷，拉晶过程中对精密程度要求较高，热应力是导致位错的重要原因，采用了新型的变速放肩工艺，在放肩过程中速度并非定值而是一个渐变速度，这样使得肩部开叉向外快速生长形成肩盘，有效降低肩盘高度，降低了废料量,缩短了放肩时间，提高了单晶产能和品质。

主权项

1.一种单晶硅变速放肩工艺，其特征在于，包括以下步骤：①加热化料步骤：将多晶硅块状原料置入单晶炉石英坩埚中开始加热，当块状原料底部开始熔化时上部块状原料下塌至石英坩埚上沿以下时驱动坩埚旋转速度2r/min，直至块状原料熔化为液态；②稳定步骤：当块状原料全部熔完后将石英坩埚升至引径埚位，坩埚转速由2r/min提升至8r/min稳定2小时以上；③引颈步骤：将籽晶旋至溶液上方进行预热，使得籽晶与液态溶液面相距30mm左右，籽晶与石英埚反向转动，20分钟后将籽晶浸入物料中稳定10分钟，待液面温度达到引径温度时晶升拉速控制在1mm/min‑6mm/min之间，此时晶转设定为8转，埚转设定为10转，保证引细径直径5mm左右均匀生长，长度达到120mm左右时，拉速逐步降至0.5mm/min开始放肩步骤；④阶梯变速放肩步骤：籽晶拉速降低为0.5mm/min，温效‑3开始降温，待拉速稳定后籽晶速度开始慢慢提升至0.85mm/min放肩，同时根据肩盘大小给定埚升，晶转保持8转，埚转保持10转，直至形成单晶肩盘；⑤转肩步骤：单晶肩盘即将达到单晶要求尺寸时，提升籽晶速度至1.8mm/min，进行转肩步骤，当直径达到单晶等径要求直径时缓慢降低拉速至0.9‑1.3mm/min，待晶体稳定上升时转入自动控制，晶转保持8转，埚转保持10转，埚升给定比例按照晶体截面积和坩埚截面积确定；⑥等径步骤：单晶硅开始稳定生长后，转入自动控制等径步骤，晶转保持8转，埚转为保持10转，等径步骤根据坩埚截面积与单晶截面积比例随时调整，保持等径液面不变。⑦收尾步骤：单晶长度达到要求长度时，升温、降拉速、停止埚升给定转入自动收尾。