CN103436953A - 一种偏晶向重掺单晶的拉制方法 - Google Patents

一种偏晶向重掺单晶的拉制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种偏晶向重掺单晶的拉制方法，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，上述拉制方法使用偏晶向籽晶拉制单晶。本发明利用简单的方法有效降低了重掺单晶的RRV，改善重掺单晶的径向电阻率均匀性。

Description

一种偏晶向重掺单晶的拉制方法
技术领域
本发明属于硅单晶的生产技术领域，尤其是涉及一种偏晶向重掺单晶的拉制方法。
背景技术
单晶生长时，由于固液界面温度梯度的变化及杂质在单晶内的分凝，导致硅片上各点电阻率存在偏差，产生径向电阻率温度梯度，影响单晶的径向电阻率均匀性（RRV），从而使产品性能不够理想。同时，由于扩散层中掺杂剂的浓度比固相和液相中掺杂剂的浓度高，一旦发生温度波动，很容易因为应力过大产生位错而导致断苞。一般情况下，<111>径向重掺单晶的RRV为20%-25%，因此，在重掺单晶的生产中，如何提高重掺单晶的径向电阻率均匀性，即如何降低RRV仍然有研究与改进的空间。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种偏晶向重掺单晶的拉制方法，尤其适合用于降低N型<111>单晶的RRV。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种偏晶向重掺单晶的拉制方法，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，其特征在于，使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。
进一步，所述偏晶向籽晶的制备方法包括以下步骤，
（1）原料单晶的定位：选取所述原料单晶的头部，选取任意棱线，沿顺时针方向选取离棱线最近的<110>面作为主参考面；
（2）在所述原料单晶端面上，平行于所述主参考面的方向为X方向，垂直于所述主参考面的方向为Y方向；
（3）切割加工所述原料单晶，使所述主参考面偏离度小于10′，X方向偏离1°-4°，Y方向偏离度小于30′，切割加工后制成所述偏晶向籽晶。
进一步，所述重掺单晶为N型<111>单晶。
进一步，所述重掺单晶为4-6寸<111>重掺磷单晶。
进一步，所述重掺单晶为4-6寸<111>重掺砷单晶。
上述技术方案利用简单的方法有效降低了偏晶向重掺单晶的RRV，提高了其径向电阻率均匀性。
附图说明
图1是各实施例中原料单晶的定向示意图
图中：
1、主参考面   2、X方向   3、Y方向
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供一种偏晶向重掺单晶的拉制方法，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，上述拉制方法使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。
偏晶向籽晶的制备方法包括以下步骤：
（1）原料单晶的定位：如图1所示，选取所述原料单晶的头部，选取任意棱线，沿顺时针方向选取离棱线最近的<110>面作为主参考面1；
（2）如图1所示，在所述原料单晶端面上，平行于所述主参考面1的方向为X方向2，垂直于所述主参考面1的方向为Y方向3；
（3）切割加工所述原料单晶，使所述主参考面1偏离度小于10′，X方向2偏离2°，Y方向3偏离度小于30′，切割加工后制成所述偏晶向籽晶。
使用以上所述方法拉制4寸<111>重掺磷单晶，制备过程如下：
（1）开炉前对设备的对中及水平进行校准，避免偏差过大影响成晶，单晶炉型号为KAYEX—CG6000；
（2）清扫单晶炉：要求热系统无黄色挥发物，保证热系统的清洁度；
（3）装化料：依次装入石英坩埚和多晶料，并装入偏晶向籽晶，抽空检漏合格后开始化料；
（4）化料结束后进行掺磷操作，掺杂温度略高于引晶温度；
（5）进行拉晶操作。
本实施例制得的4寸<111>重掺磷单晶RRV为10%，与正晶向籽晶拉制的重掺磷单晶（RRV为20%-25%）相比，RRV有所降低，即晶向电阻率均匀性有所提高。上述重掺磷单晶RRV的测试方法为5点测试法，即取重掺磷单晶的中心点，且分别沿中心点的上、下、左、右四个方向距单晶边缘6mm处各取一点为边缘点，测定以上5点的电阻率，RRV=（边缘点最大电阻率-中心点电阻率）/中心点电阻率。
实施例2：
本实施例提供一种偏晶向重掺单晶的拉制方法，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，上述拉制方法使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。
偏晶向籽晶的制备方法包括以下步骤：
（1）原料单晶的定位：如图1所示，选取所述原料单晶的头部，选取任意棱线，沿顺时针方向选取离棱线最近的<110>面作为主参考面1；
（2）如图1所示，在所述原料单晶端面上，平行于所述主参考面1的方向为X方向2，垂直于所述主参考面1的方向为Y方向3；
（3）切割加工所述原料单晶，使所述主参考面1偏离度小于10′，X方向2偏离3°，Y方向3偏离度小于30′，切割加工后制成所述偏晶向籽晶。
使用以上所述方法拉制6寸<111>重掺磷单晶，制备过程如下：
（1）开炉前对设备的对中及水平进行校准，避免偏差过大影响成晶，单晶炉型号为KAYEX—CG6000；
（2）清扫单晶炉：要求热系统无黄色挥发物，保证热系统的清洁度；
（3）装化料：依次装入石英坩埚和多晶料，并装入偏晶向籽晶，抽空检漏合格后开始化料；
（4）化料结束后进行掺磷操作，掺杂温度略高于引晶温度；
（5）进行拉晶操作。
本实施例制得的6寸<111>重掺磷单晶RRV为15%，与正晶向籽晶拉制的重掺磷单晶（RRV为20%-25%）相比，RRV有所降低，即晶向电阻率均匀性有所提高。上述重掺磷单晶RRV的测试方法为5点测试法，即取重掺磷单晶的中心点，且分别沿中心点的上、下、左、右四个方向距单晶边缘6mm处各取一点为边缘点，测定以上5点的电阻率，RRV=（边缘点最大电阻率-中心点电阻率）/中心点电阻率。
实施例3：
本实施例提供一种偏晶向重掺单晶的拉制方法，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，上述拉制方法使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。
偏晶向籽晶的制备方法包括以下步骤：
（1）原料单晶的定位：如图1所示，选取所述原料单晶的头部，选取任意棱线，沿顺时针方向选取离棱线最近的<110>面作为主参考面1；
（2）如图1所示，在所述原料单晶端面上，平行于所述主参考面1的方向为X方向2，垂直于所述主参考面1的方向为Y方向3；
（3）切割加工所述原料单晶，使所述主参考面1偏离度小于10′，X方向2偏离1°，Y方向3偏离度小于30′，切割加工后制成所述偏晶向籽晶。
使用以上所述方法拉制4寸<111>重掺砷单晶，制备过程如下：
（1）开炉前对设备的对中及水平进行校准，避免偏差过大影响成晶，单晶炉型号为KAYEX—CG6000；
（2）清扫单晶炉：要求热系统无黄色挥发物，保证热系统的清洁度；
（3）装化料：依次装入石英坩埚和多晶料，并装入偏晶向籽晶，抽空检漏合格后开始化料；
（4）化料结束后进行掺砷操作，掺杂温度略高于引晶温度；
（5）进行拉晶操作。
本实施例制得的4寸<111>重掺砷单晶RRV为14%，与正晶向籽晶拉制的重掺砷单晶（RRV为20%-25%）相比，RRV有所降低，即晶向电阻率均匀性有所提高。上述重掺砷单晶RRV的测试方法为5点测试法，即取重掺砷单晶的中心点，且分别沿中心点的上、下、左、右四个方向距单晶边缘6mm处各取一点为边缘点，测定以上5点的电阻率，RRV=（边缘点最大电阻率-中心点电阻率）/中心点电阻率。
实施例4：
本实施例提供一种偏晶向重掺单晶的拉制方法，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，上述拉制方法使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。
偏晶向籽晶的制备方法包括以下步骤：
（1）原料单晶的定位：如图1所示，选取所述原料单晶的头部，选取任意棱线，沿顺时针方向选取离棱线最近的<110>面作为主参考面1；
（2）如图1所示，在所述原料单晶端面上，平行于所述主参考面1的方向为X方向2，垂直于所述主参考面1的方向为Y方向3；
（3）切割加工所述原料单晶，使所述主参考面1偏离度小于10′，X方向2偏离4°，Y方向3偏离度小于30′，切割加工后制成所述偏晶向籽晶。
使用以上所述方法拉制6寸<111>重掺砷单晶，制备过程如下：
（1）开炉前对设备的对中及水平进行校准，避免偏差过大影响成晶，单晶炉型号为KAYEX—CG6000；
（2）清扫单晶炉：要求热系统无黄色挥发物，保证热系统的清洁度；
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（4）化料结束后进行掺砷操作，掺杂温度略高于引晶温度；
（5）进行拉晶操作。
本实施例制得的6寸<111>重掺砷单晶RRV为15%，与正晶向籽晶拉制的重掺砷单晶（RRV为20%-25%）相比，RRV有所降低，即晶向电阻率均匀性有所提高。上述重掺砷单晶RRV的测试方法为5点测试法，即取重掺砷单晶的中心点，且分别沿中心点的上、下、左、右四个方向距单晶边缘6mm处各取一点为边缘点，测定以上5点的电阻率，RRV=（边缘点最大电阻率-中心点电阻率）/中心点电阻率。
以上四个实施例中，掺杂、拉晶等操作均为公知技术，在此不再详细描述。
以上对本发明的四个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种偏晶向重掺单晶的拉制方法，其特征在于：使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。
2.根据权利要求1所述的偏晶向重掺单晶的拉制方法，其特征在于：所述偏晶向籽晶的制备方法包括以下步骤，
（1）原料单晶的定位：选取所述原料单晶的头部，选取任意棱线，沿顺时针方向选取离棱线最近的<110>面作为主参考面；
（2）在所述原料单晶端面上，平行于所述主参考面的方向为X方向，垂直于所述主参考面的方向为Y方向；
（3）切割加工所述原料单晶，使所述主参考面偏离度小于10′，X方向偏离1°-4°，Y方向偏离度小于30′，切割加工后制成所述偏晶向籽晶。
3.根据权利要求1或2所述的偏晶向重掺单晶的拉制方法，其特征在于：所述重掺单晶为N型<111>单晶。
4.根据权利要求3所述的偏晶向重掺单晶的拉制方法，其特征在于：所述重掺单晶为4-6寸<111>重掺磷单晶。
5.根据权利要求3所述的偏晶向重掺单晶的拉制方法，其特征在于：所述重掺单晶为4-6寸<111>重掺砷单晶。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105992840A (zh) * 2013-11-22 2016-10-05 信越半导体株式会社 单晶硅的制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61232298A (ja) * 1985-04-04 1986-10-16 Shin Etsu Handotai Co Ltd シリコン単結晶の製造方法
TW200305663A (en) * 2002-04-19 2003-11-01 Komatsu Denshi Kinzoku K K Single crystal silicon producing method, single crystal silicon wafer producing method, seed crystal for producing single crystal silicon, single crystal silicon ingot, and single crystal silicon wafer
CN101168850A (zh) * 2006-09-05 2008-04-30 株式会社Sumco 硅单晶的制造方法及硅片的制造方法
CN102168303A (zh) * 2011-03-29 2011-08-31 浙江晨方光电科技有限公司 一种提高110单晶硅成晶率的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61232298A (ja) * 1985-04-04 1986-10-16 Shin Etsu Handotai Co Ltd シリコン単結晶の製造方法
TW200305663A (en) * 2002-04-19 2003-11-01 Komatsu Denshi Kinzoku K K Single crystal silicon producing method, single crystal silicon wafer producing method, seed crystal for producing single crystal silicon, single crystal silicon ingot, and single crystal silicon wafer
CN101168850A (zh) * 2006-09-05 2008-04-30 株式会社Sumco 硅单晶的制造方法及硅片的制造方法
CN102168303A (zh) * 2011-03-29 2011-08-31 浙江晨方光电科技有限公司 一种提高110单晶硅成晶率的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105992840A (zh) * 2013-11-22 2016-10-05 信越半导体株式会社 单晶硅的制造方法
CN105992840B (zh) * 2013-11-22 2018-10-16 信越半导体株式会社 单晶硅的制造方法

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