[發(fā)明專利]一種單晶硅晶棒的長晶方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811267664.9
• 申請(qǐng)日: 2018-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN111101195A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈偉民;范進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/20
• 分類號(hào): C30B15/20;C30B29/06
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

本發(fā)明提供一種單晶硅晶棒的長晶方法，所述長晶方法依次包括放肩階段和等徑階段，其中，通過控制所述放肩階段的放肩速度和/或溫度來增加放肩段的高度，以使固液界面在所述放肩階段完成從向下凹陷到平坦的過渡。本發(fā)明提供的單晶硅晶棒的長晶方法能夠避免晶棒的無謂浪費(fèi)，從而提高了生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種單晶硅晶棒的長晶方法。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展、新電子產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，對(duì)大直徑單晶硅的需求量增長迅速。單晶硅晶體的生長方法主要包括直拉法(CZ)、區(qū)熔法(FZ)和外延法。直拉法、區(qū)熔法用于生長單晶硅棒材，外延法用于生長單晶硅薄膜。其中，直拉法生長的單晶硅主要用于半導(dǎo)體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽能電池等，是目前最常見的單晶硅生長方法。

直拉法制備單晶硅，即在長晶爐中，使籽晶浸入容置于坩堝的硅熔體中，在轉(zhuǎn)動(dòng)籽晶及坩堝的同時(shí)提拉籽晶，以在籽晶下端依次進(jìn)行引晶、放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑及收尾，獲得單晶硅晶棒。在上述過程中，實(shí)現(xiàn)無結(jié)晶缺陷的長晶比較困難，無法達(dá)到制造正片的質(zhì)量要求的晶棒無法投入使用，因而會(huì)造成浪費(fèi)，提高了生產(chǎn)成本。

因此，有必要提出一種單晶硅晶棒的長晶方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種單晶硅晶棒的長晶方法，所述長晶方法依次包括放肩階段和等徑階段，其中，通過控制所述放肩階段的放肩速度和/或溫度來增加放肩段的高度，以使固液界面在所述放肩階段完成從向下凹陷到平坦的過渡。

示例性地，所述放肩段的高度不小于所述單晶硅晶棒等徑段直徑的1/3。

示例性地，所述放肩速度為提拉速度。

示例性地，所述溫度為加熱器溫度。

示例性地，在所述放肩階段同時(shí)調(diào)整所述放肩速度和所述溫度，并實(shí)時(shí)控制所述放肩段的直徑變化，直到所述放肩段的直徑達(dá)到等徑段的直徑。

示例性地，所述放肩速度范圍為0.35mm/min-1.5mm/min。

示例性地，在所述放肩階段之前還包括引晶階段，在所述等徑階段之后還包括收尾階段。

示例性地，所述長晶方法為直拉法。

本發(fā)明提供的單晶硅晶棒的長晶方法能夠避免晶棒的無謂浪費(fèi)，從而提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。

附圖中：

圖1示出了現(xiàn)有的單晶硅晶棒的長晶方法所獲得的單晶硅晶棒的示意圖。

圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例所提供的單晶硅晶棒的長晶方法所獲得的單晶硅晶棒的示意圖。

圖3示出了本發(fā)明一實(shí)施例所提供的單晶硅晶棒的單晶硅晶棒的長晶方法所使用的長晶爐的示意圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。