[发明专利]一种单晶硅片的制备方法

摘要

本发明公开了一种单晶硅片的制备方法，包括以下步骤：S1、将多晶硅和掺杂剂置入单晶炉内的石英坩埚中；S2、当装料结束关闭单晶炉门后，抽真空使单晶炉内保持在一定的压力范围内，驱动石墨加热系统的电源，加热至大于硅的熔化温度，使多晶硅和掺杂物熔化。本发明中的薄化单晶硅材料及其载负微纳结构能有效抑制光在硅基材料表面的反射损失，增加光吸收，对进一步提高光基器件的性能具有重要意义，因此，采用薄化单晶硅的方式来制备柔性硅基材料可以满足于传统硅基结构制备工艺相兼容的要求，具有良好电学特性和机械柔性的材料，同时制造工艺成本低，并且阵列之间有着大量的应力释放区，使得转移后的硅条阵列具有良好的抗弯折性能。

主权项

1.一种单晶硅片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将多晶硅和掺杂剂置入单晶炉内的石英坩埚中；/nS2、当装料结束关闭单晶炉门后，抽真空使单晶炉内保持在一定的压力范围内，驱动石墨加热系统的电源，加热至大于硅的熔化温度，使多晶硅和掺杂物熔化；/nS3、当多晶硅熔融体温度稳定后，将籽晶慢慢下降进入硅熔融体中(籽晶在硅熔体中也会被熔化)，然后具有一定转速的籽晶按一定速度向上提升，由于轴向及径向温度梯度产生的热应力和熔融体的表面张力作用，使籽晶与硅熔体的固液交接面之间的硅熔融体冷却成固态的硅单晶；/nS4、当籽晶与硅熔融体接触时，由于温度梯度产生的热应力和熔体的表面张力作用，会使籽晶晶格产生大量错位，需在引晶后先生长一段“细颈”单晶(直径2-4亳米)，并加快提拉速度，由于细颈处应力小，不足以产生新错位，也不足以推动籽晶中原有的错位迅速移动，这样，晶体生长速度超过了错位运动速度，与生长轴斜交的错位就被中止在晶体表面上，从而可以生长出无错位单晶；/nS5、在缩径工艺中，当细颈生长到足够长度时，通过逐渐降低晶体的提升速度及温度调整，使晶体直径逐渐变大而达到工艺要求直径的目标值；/nS6、当晶体直径达到工艺要求直径的目标值时，再通过逐渐提高晶体的提升速度及温度的调整，使晶体生长进入等直径生长阶段，并使晶体直径控制在大于或接近工艺要求的目标公差值；/nS7、当晶体生长的长度达到预定要求时，应该逐渐缩小晶体的直径，直至最后缩小成为一个点而离开硅熔融体液面，完成体硅的生产；/nS8、通过光刻-刻蚀技术在体硅上制备了微米级别阵列，然后真空沉积一层贵金属，反应离子刻蚀去除掩模，碱液各向异性刻蚀沟槽，氮化硅保护层制备，再次真空沉积贵金属层，碱液刻蚀脱离，最后有机物粘离体硅基底，剥离形成超薄的硅条阵列，通过构型设计、层层刻蚀制备出大量的薄硅条阵列。/n