[發明專利]生產硅單晶的直拉區熔法

有效

• 申請號: 00105518.6
• 申請日: 2000-03-30
• 公開（公告）號: CN1095505C
• 公開（公告）日: 2002-12-04
• 發明（設計）人: 沈浩平;李翔;汪雨田;昝興利
• 申請（專利權）人: 天津市環歐半導體材料技術有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B13/00
• 代理公司: 天津市才智有限責任專利代理事務所
• 代理人: 杜文茹

1、一種生產硅單晶的直拉區熔法，是先后采用直拉爐和區熔爐來完成的，包括如下步驟：

(1)將腐蝕清洗干凈的塊狀硅多晶料裝入直拉爐中的石英坩堝內，然后抽真空、充氬氣；

(2)加熱前通冷卻水，開動坩堝旋轉機構，啟動加熱按鈕，將塊狀硅多晶全部熔化后，開動籽晶旋轉機構，下降籽晶熔接籽晶；

(3)將籽晶行程調至零位，旋轉晶升電位器，拉細頸；

(4)下降籽晶升速，開啟晶升轉換按鈕，擴大拉晶直徑，用直徑控制器控制拉速進行放肩；

(5)調節直徑傳感器，控制拉晶速度進行等徑拉晶；

(6)降低晶體拉速進行收尾；

(7)提高晶體離開液面、停止加熱，將堝轉，晶升、晶轉電位器全部旋至零位，切斷電源，半小時后停止氬氣，四小時后停水，關閉線閥開關，停止主真空泵抽空，將多晶棒出爐；

(8)將出爐后的多晶棒進行錠形加工，清洗腐蝕后裝入區熔爐內晶體夾持器上，將籽晶裝入籽晶固定夾頭上，預熱片放在籽晶上面，關閉爐門抽真空充氬氣；

(9)加熱前通冷卻水，預熱、化料，將晶棒熔區與籽晶熔接；

(10)調整熔區，引晶生長細頸；

(11)降低下部晶體的輸送速度，進行放肩，并使用上速控制放肩角度，放肩到要求直徑后，開始等徑生長；

(12)逐步降低上部夾速，拉斷晶體尾部；

(13)慢速降溫，直到晶體黑暗時停止加熱，十分鐘后切斷電源，停止氬氣，二十分鐘后斷水；

(14)打開下部爐室，取出晶體。

2、根據權利要求1所述生產硅單晶的直拉區熔法，其特征在于所述的直拉爐抽真空至壓力≤100乇時充氬氣至真空壓力≤9乇時，開始加熱。

3、根據權利要求1所述生產硅單晶直拉區熔法，其特征在于所述的由直拉爐拉出的硅多晶棒細頸其直徑約為8mm，長約為20mm，放肩后的直徑為50mm～80mm。

4、根據權利要求1所述生產硅單晶的直拉區熔法，其特征在于所述的區熔爐抽真空壓力至0.1毫乇時充氬氣壓力至0.2毫乇時預熱。

5、根據權利要求1所述生產硅單晶的直拉區熔法，其特征在于所述的區熔爐拉出的硅單晶細頸直徑約為8mm，長約為100mm，放肩后的直徑為50mm～80mm。

6、根據權利要求1所述生產硅單晶的直拉區熔法，其特征在于當需要摻入特殊固態元素的硅單晶時，可在將硅多晶原料裝入直拉爐的同時摻入所需固態元素。