[发明专利]一种单晶硅提炼生产工艺及其精炼装置

摘要

本发明属于单晶硅提炼技术领域，尤其为一种单晶硅提炼生产工艺及其精炼装置，包括底座，底座顶端的中部固定安装有炉体，底座的边侧垂直固定有四根导向柱，四根导向柱的中部活动嵌合有升降板，升降板的中部固定扣接有炉盖，炉盖的顶端垂直连通有拉伸管道，拉伸管道的内壁活动嵌合有石墨活塞，石墨活塞的底端垂直连接有籽晶棒，石墨活塞的顶端垂直固定连接有滚珠丝杆。本发明设置伺服电机通过变速箱带动丝杆螺母转动，进而螺合带动滚珠丝杆和石墨活塞沿着拉伸管道向下移动，使得籽晶棒接触硅熔体中，能够精确的控制转速，因此能够很好的保证缩颈生长工序、放肩生长工序、等径生长工序和尾部生长工序，以及精确的控制单晶硅棒料的生成速度。

主权项

1.一种单晶硅提炼生产工艺，其特征在于：包括下列工序：/nS1，加料工序：将精确称重的多晶硅原料及掺杂物料按照工艺设定比例放入加热釜内，掺杂物料的种类依电阻的N或P型而定，掺杂物料的含量依据导电率和纯净度的需求进行确定，掺杂物料种类包括硼，磷，锑，砷；/nS2，熔化工序：加完多晶硅原料于石英埚内后，长晶炉关闭并抽成真空，然后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内，再打开石墨加热器电源，加热至多晶硅熔化温度以上，将多晶硅原料以及掺杂物料的混合物熔化为硅熔体；/nS3，缩颈生长工序：当硅熔体的温度稳定之后，将籽晶慢慢浸入硅熔体中，由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力，会使籽晶产生位错，这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉，缩颈生长是将籽晶快速向上提升，使长出的籽晶的直径缩小到一定大小，由于位错线与生长轴成一个交角，产生零位错的晶体；/nS4，放肩生长工序：长完细颈之后，降低温度与拉速，使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小；/nS5，等径生长工序：长完细颈和肩部之后，借着拉速与温度的不断调整，可使晶棒直径维持在正负两毫米之间，这段直径固定的部分即称为等径部分，单晶硅片取自于等径部分；/nS6，尾部生长工序：在长完等径部分之后，如果立刻将晶棒与液面分开，那么热应力将使得晶棒出现位错与滑移线，为了避免此问题的发生，必须将晶棒的直径慢慢缩小，直到成一尖点而与液面分开，这一过程称之为尾部生长，长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出，即完成一次生长周期。/n