[發(fā)明專利]用直拉區(qū)熔法制備6英寸N型太陽(yáng)能硅單晶的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210032561.0
• 申請(qǐng)日: 2012-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102534749A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王彥君;張雪囡;王巖;徐強(qiáng);高樹(shù)良;沈浩平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市環(huán)歐半導(dǎo)體材料技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C30B13/00
• 分類號(hào): C30B13/00;C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

1.一種用直拉區(qū)熔法制備6英寸N型太陽(yáng)能硅單晶的方法，其特征在于，首先用直拉法進(jìn)行硅多晶料的拉制；然后進(jìn)行錠形加工、清洗腐蝕，再用區(qū)熔氣摻的方法繼續(xù)拉制摻雜的硅單晶，所述方法包括如下步驟：

步驟1、清理爐膛，將塊狀硅多晶料裝入直拉爐中的石英坩堝內(nèi)，然后抽真空、充氬氣，經(jīng)30～60分鐘抽真空到壓力≤100毫乇，漏率＜50時(shí)充氬氣至真空壓力≤?14乇；

步驟2、啟動(dòng)加熱，將塊狀硅多晶全部熔化后，下降籽晶將籽晶與硅熔體相熔接；

步驟3、液面穩(wěn)定后進(jìn)行拉細(xì)頸；用籽晶從熔融狀的多晶料中拉出一段直徑為2～5mm，長(zhǎng)度為80～120mm的細(xì)頸；

步驟4、下降籽晶升速，設(shè)定晶升速度為0.3～0.6mm/min進(jìn)行放肩，用40～70分鐘時(shí)間，將拉晶直徑從細(xì)頸的2～5mm擴(kuò)大到140mm～150mm；

步驟5、降低晶升速度進(jìn)行轉(zhuǎn)肩，之后控制拉晶速度進(jìn)行等徑拉晶；

步驟6、降低晶體拉速進(jìn)行收尾；收尾過(guò)程時(shí)間為1.5～2.5小時(shí)；

步驟7、提高晶體離開(kāi)液面，之后進(jìn)行停爐操作，待冷卻3～5小時(shí)后，將多晶棒料出爐；

步驟8、將出爐后的多晶棒進(jìn)行錠形加工，即對(duì)用直拉法拉制的多晶料進(jìn)行滾磨、刻槽、磨頭加工，使其符合區(qū)熔用料要求，清洗腐蝕后裝入?yún)^(qū)熔爐內(nèi)晶體夾持器上，將籽晶裝入籽晶固定夾頭上，

步驟9、進(jìn)行摻雜氣通入量設(shè)定，磷烷氣體會(huì)在流量計(jì)控制下按照通入量設(shè)定值進(jìn)入爐室，關(guān)閉爐門(mén)抽真空充氬氣，充氬氣完畢后，對(duì)多晶棒進(jìn)行預(yù)熱；?

步驟10、預(yù)熱結(jié)束后，進(jìn)行化料，多晶料熔化后，將籽晶與熔硅進(jìn)行熔接，熔接后對(duì)熔區(qū)進(jìn)行整形，引晶；

步驟11、引晶結(jié)束后，進(jìn)行細(xì)頸的生長(zhǎng)，細(xì)頸直接在2～6mm，長(zhǎng)度在30～60mm；之后開(kāi)始擴(kuò)肩并通入摻雜氣；

步驟12、擴(kuò)肩到要求的直徑后轉(zhuǎn)肩，之后單晶保持，開(kāi)始等徑生長(zhǎng)；

步驟13、單晶拉制尾部，開(kāi)始進(jìn)行收尾，單晶收尾后停止磷烷摻雜氣體的充入，當(dāng)收尾到單晶的直徑達(dá)到需要值時(shí)，將熔區(qū)拉開(kāi)，這時(shí)使設(shè)備中拉著單晶的下軸繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，而帶著多晶料的上軸改向上運(yùn)動(dòng)，并關(guān)閉氬氣；

步驟14、10～40分鐘后，晶體尾部由紅色逐漸變黑色后，進(jìn)行拆清爐。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用直拉區(qū)熔法制備6英寸N型太陽(yáng)能硅單晶的方法，其特征在于，所述摻雜氣通入量設(shè)定為，摻雜氣流量在0.08～0.02slpm范圍內(nèi)逐漸降低，氣源的濃度為140～230ppm。