[發明專利]12吋單晶硅棒的拉制收尾工藝

在審

• 申請號: 202110344138.3
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113073382A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣東高景太陽能科技有限公司
• 主分類號: C30B15/20
• 分類號: C30B15/20;C30B29/06
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發明涉及12吋單晶硅棒生產技術領域，公開了一種12吋單晶硅棒的拉制收尾工藝，按如下步驟進行：S1、升溫維持：當單晶硅棒的長度拉制到規定長度后，開始收尾，維持初始溫度和單晶硅棒等徑末期的晶升速度，將單晶爐內的溫度升溫，并降低晶升速度；S2、縮頸生長：在所述升溫維持階段末端單晶爐的溫度基礎上提高單晶爐的溫度，調節單晶硅棒的上升速度；S3、收尖階段：在所述縮頸生長階段末端單晶爐的溫度基礎上提高單晶爐的溫度，提高單晶硅棒的晶升速度；S4、結束收尾：當單晶硅棒收尾階段的長度達到180～240mm，優選小于等于200mm，單晶硅棒收尾末端的斷面直徑小于30mm時，降低堝位，使單晶硅棒脫離堝位內的硅單質熔液的液面，結束收尾。

技術領域

本發明涉及單晶硅棒技術領域，特別是涉及一種12吋單晶硅棒的拉制收尾工藝。

背景技術

在單晶硅生產中，目前主流產品為9吋(指英寸)、10吋，12吋單晶為新開發產品。12吋單晶硅棒具有尺寸大、面積優、轉換效率高等優勢，未來會逐步成為主流產品。提拉法制備單晶硅的生產過程包括以下工序：拆爐－裝料－熔化料－引細頸－放肩－轉肩－等徑－收尾－停爐。其中，收尾是重要的一道工序，收尾的重要性在于可結束一根單晶的拉制，也能降低由于收尾不良導致的成品率低問題。當單晶長度拉到一定長度后，通過收尾能夠更好的排除單晶位錯，提高單晶成品率，做到原材料最大利用率。一般情況下，收尾段外形要求為收尾長度達到單晶的一個直徑且斷面不大于30mm，收尾時間盡量短、斷尾率低、收尾形狀美觀。

但是現有的12吋單晶硅棒拉制工藝收尾階段的單晶硅棒收尾成品率較低、單晶硅棒的反切長度較長。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：現有的12吋單晶硅棒拉制工藝收尾階段的單晶硅棒收尾成品率較低、晶硅棒的反切長度較長。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種12吋單晶硅棒的拉制收尾工藝，按照如下步驟進行：

S1、升溫維持：當單晶硅棒的長度拉制到規定長度后，開始進行收尾，首先維持單晶爐的初始溫度，并以單晶硅棒初始的上升拉速為等徑末期的晶升速度，然后將單晶爐內的溫度逐步升溫至所需溫度，并逐漸降低單晶硅棒的晶升速度；

S2、縮頸生長：在所述升溫維持階段末端單晶爐的溫度基礎上提高單晶爐的溫度，在所述升溫維持階段末端的晶升速度基礎上調節單晶硅棒的上升速度；

S3、收尖階段：在所述縮頸生長階段末端單晶爐的溫度基礎上提高單晶爐的溫度，在所述縮頸生長階段末端的晶升速度基礎上提高單晶硅棒的晶升速度；

S4、結束收尾：當單晶硅棒收尾階段的長度達到180～240mm，優選小于或等于200mm，單晶硅棒收尾末端的斷面直徑小于30mm時，降低堝位，使單晶硅棒脫離堝位內的硅單質熔液的液面，結束收尾。

優選的，所述步驟S1中所使用的單晶爐為型號160爐，單晶爐內配有36吋熱場，所述初始溫度為1445～1455℃，所述等徑末期的晶升速度為85～95mm/h，所述單晶爐的初始加熱功率為60～65kw。

優選的，所述升溫維持階段單晶硅棒增長的長度為30～40mm，晶升速度為88～110mm/h，所述單晶爐的加熱功率的變量值為1～8kw。

優選的，所述升溫維持階段包括以下幾個分階段：

S11、單晶硅棒增長的長度為0～5mm，單晶硅棒的晶升速度變化量為5～10mm/h，即單晶硅棒的晶升速度在88～95mm/h的基礎上可以調整為93～98mm/h或者100～105mm/h，晶升速度變化量優選值為8，即調整后單晶硅棒的晶升速度為96mm/h或103mm/h，所述單晶爐加熱功率的變量增加值為1～3kw，即單晶爐的功率在S11階段增加1kw或者2.8kw或者3kw，優選值為3kw；