[發(fā)明專利]一種直拉單晶生產(chǎn)過程中的除雜方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210162057.2
• 申請(qǐng)日: 2012-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN103422159A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余思明;程佑富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江錦鋒光伏科技有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/20
• 分類號(hào): C30B15/20;C30B29/06
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙) 33216
• 代理人: 林蜀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直拉單晶生產(chǎn)過程中的除雜方法。

背景技術(shù)

目前，在直拉單晶生產(chǎn)過程中，當(dāng)硅料全部熔化成硅熔液后，像石英碎片、石墨碎片等熔點(diǎn)高于硅的熔點(diǎn)（1420度）的雜質(zhì)，將漂浮在液面上。硅熔液揮發(fā)后，這些不熔雜質(zhì)將漂浮在石英坩堝壁周圍，在放肩及等徑過程中易漂出粘污晶肩及晶棒上，造成脫棱，甚至影響硅棒的內(nèi)在質(zhì)量及內(nèi)在參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供能提高硅的純度，促進(jìn)硅單晶生長(zhǎng)的一種直拉單晶生產(chǎn)過程中的除雜方法。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種直拉單晶生產(chǎn)過程中的除雜方法，其特征在于它采取以下步驟，A：將單晶爐內(nèi)溫度升溫到硅的熔點(diǎn)，使硅料全熔成液體；B：將單晶爐內(nèi)溫度降至引晶溫度，把籽晶插入硅熔液液面；C：降低單晶爐內(nèi)溫度10～20℃，直接進(jìn)行放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑操作,等徑長(zhǎng)度控制在1.5cm～2.5cm之間，直徑控制在120mm以上；D：快速吊起硅晶體，使硅晶體下端離開液面達(dá)35～45㎝并冷卻10～20分鐘；同時(shí)，將堝轉(zhuǎn)降低使單晶爐內(nèi)溫度快速回升，停止晶轉(zhuǎn)并降低堝升至距離導(dǎo)流筒4～6㎝；此時(shí)，硅晶體的底部會(huì)形成內(nèi)凹面；E：當(dāng)單晶爐內(nèi)溫度升溫至到比引晶溫度高出10～20℃時(shí)，將硅晶體具有內(nèi)凹面的一面略微插入液面，停留一定時(shí)間，硅熔液液面的不可熔雜質(zhì)會(huì)逐漸吸附在硅晶體上；F：使用硅晶體間斷地緩慢地提升，充分吸附不可熔雜質(zhì)，直至取出含雜質(zhì)硅晶體，去雜完成。

采用本發(fā)明，因?yàn)楣杈w的內(nèi)凹面會(huì)帶著一部分惰性氣體進(jìn)入硅熔液，氣體因?yàn)闊崦浀奶匦裕南蚬杈w的四周并冒泡；同時(shí)，硅晶體的溫度比硅熔液低，氣體的熱脹鼓泡會(huì)帶走硅晶體底部及周圍的熱量，形成更低的局部溫度，不可熔雜質(zhì)便會(huì)逐漸吸附在硅晶體上，這樣，能最大限度地使高于硅熔點(diǎn)的所有不可熔雜質(zhì)通過吸附后除去，不被熔入熔硅中，大大提高了硅的純度，促進(jìn)了硅單晶生長(zhǎng)，提高了硅單晶的產(chǎn)品質(zhì)量。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說明。它包括以下步驟：

1、將單晶爐內(nèi)溫度升溫到硅的熔點(diǎn)1400～1440℃，使硅料全熔成液體；

2、將單晶爐內(nèi)溫度降至引晶溫度1330～1370℃，把籽晶插入硅熔液液面；3、降低單晶爐內(nèi)溫度至1310～1360℃，按常規(guī)方法直接進(jìn)行放肩、轉(zhuǎn)肩、

等徑操作；等徑長(zhǎng)度控制在1.5cm～2.5cm之間，直徑控制在120mm以上；

4、快速吊起硅晶體（吊肩），使硅晶體（吊肩）下端離開液面達(dá)35～45㎝，并冷卻10～20分鐘；同時(shí)，將堝轉(zhuǎn)由原來的6～8轉(zhuǎn)/分鐘降低至1～3轉(zhuǎn)/分鐘，使單晶爐內(nèi)溫度快速回升，停止晶轉(zhuǎn)，并降低堝升至距離導(dǎo)流筒4～6㎝；此時(shí)，硅晶體（吊肩）的底部會(huì)形成內(nèi)凹面；

5、當(dāng)單晶爐內(nèi)溫度升溫至到比引晶溫度高出1340～1390℃時(shí)，將硅晶體（吊肩）具有內(nèi)凹面的一面略微插入液面，停留2～3分鐘，硅熔液液面的不可熔雜質(zhì)會(huì)逐漸吸附在硅晶體（吊肩）上；F：使用硅晶體（吊肩）間斷地緩慢地提升，充分吸附不可熔雜質(zhì)，直至取出含雜質(zhì)硅晶體（吊肩），去雜完成。