CN101781791A - 一种单晶棒直拉过程中除去杂质的方法 - Google Patents

一种单晶棒直拉过程中除去杂质的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种单晶棒直拉过程中除去杂质的方法，该方法是将多晶硅料放入石英坩埚中，逐渐升温至硅的熔点温度以上，多晶硅料开始溶化；当多晶硅料熔化到剩余很少的多晶硅料时，把炉内温度下降至中温，使剩余部分的多晶硅料溶化速度减缓或是不会被熔化，之后，漂浮在硅溶液表面上的熔点高于硅熔点温度的所有杂质，会逐渐并充分吸附在剩余部分未熔的多晶硅料上，然后插入籽晶，将吸附杂质的剩余部分的多晶硅硅料吊起即可。采用本发明方法，与原有技术相比，能减少1至2个小时的高温挥发时间，降低了能耗，而且高于硅熔点的所有杂质不被熔入硅溶液中，大大提高了拉制的单晶棒的纯度及质量。

Description

一种单晶棒直拉过程中除去杂质的方法
技术领域
本发明涉及一种单晶棒直拉过程中除去杂质的方法。
背景技术
在单晶棒直拉过程中，我们按硅的熔点加温后，将多晶硅料全部熔化成硅熔液，由于在硅料中存在石英碎片、石墨碎片等一些杂质，其熔点高于硅的熔点(1420度)，因此，这些杂质都漂浮在液面上，当硅熔液挥发后，这些不熔杂质将漂浮在石英坩埚壁周围，在放肩及等径过程中易漂出并粘污在晶肩及晶棒上，造成脱棱，甚至影响硅棒的内在质量及内在参数。通常，我们采用的除去杂质的方法是在多晶硅料全熔后，继续高温挥发1至2个小时后，然后将温度降至引晶温度，开始引晶，放肩，转肩，等径等步骤，这样，原部分不熔杂质被熔于熔料中，会降低了硅单晶的纯度，且仍有更高熔点的杂质会漂浮在硅液表面，并最终留在石英坩埚中。
发明内容
本发明的目的是提供能提高纯度的一种单晶棒直拉过程中除去杂质的方法。
本发明采取的技术方案是：一种单晶棒直拉过程中除去杂质的方法，其特征在于将多晶硅料放入石英坩埚中，逐渐升温至硅的熔点温度以上，多晶硅料开始溶化；当多晶硅料熔化到剩余很少的多晶硅料时，把炉内温度下降至中温，使剩余部分的多晶硅料溶化速度减缓或是不会被熔化，之后，漂浮在硅溶液表面上的熔点高于硅熔点温度的所有杂质，会逐渐并充分吸附在剩余部分未熔的多晶硅料上，然后插入籽晶，将吸附杂质的剩余部分的多晶硅硅料吊起即可。
采用本发明方法，与原有技术相比，能减少1至2个小时的高温挥发时间，降低了能耗，而且高于硅熔点的所有杂质不被熔入硅溶液中，大大提高了拉制的单晶棒的纯度及质量。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明。
1、将多晶硅料装入石英坩埚中，抽真空后逐渐升温至硅的熔点温度1420℃以上，多晶硅料开始溶化成硅溶液。
2、当多晶硅料在炉中熔化到剩余很少的多晶硅料时，把炉内温度下降至中温，即温度从1700℃下降至1420℃，使剩余部分的多晶硅料溶化速度减缓或不被熔化，此时，熔点高于硅熔点温度的所有杂质全部会漂浮在硅溶液表面上。
3、改变埚转速度，减小氩气流量，使剩余部分的多晶硅料漂浮在液面的中心处，
4、插入籽晶，用籽晶将剩余的多晶硅料粘住，粘住后观察液面上的不可熔杂质，利用硅熔液中不可熔杂质对低温物质(剩余的未熔的多晶硅料)具有易吸附性的机理，待漂浮在硅溶液表面上的杂质逐渐并充分吸附在剩余未熔的多晶硅料上后，将吸附杂质的多晶硅料吊起即可。所取出的带杂质的剩余部分的多晶硅料可以将其外部的杂质部分打磨清洗后，在下次投料时重新使用。
使用上述取杂工艺后，单晶返位错后的成品率可以从原来的69％左右提高至80％左右。

Claims (1)

1.一种单晶棒直拉过程中除去杂质的方法，其特征在于将多晶硅料放入石英坩埚中，逐渐升温至硅的熔点温度以上，多晶硅料开始溶化；当多晶硅料熔化到剩余很少的多晶硅料时，把炉内温度下降至中温，使剩余部分的多晶硅料溶化速度减缓或是不会被熔化，之后，漂浮在硅溶液表面上的熔点高于硅熔点温度的所有杂质，会逐渐并充分吸附在剩余部分未熔的多晶硅料上，然后插入籽晶，将吸附杂质的剩余部分的多晶硅硅料吊起即可。
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