CN103436953B - 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

Info

Publication number
CN103436953B
CN103436953B CN201310381232.1A CN201310381232A CN103436953B CN 103436953 B CN103436953 B CN 103436953B CN 201310381232 A CN201310381232 A CN 201310381232A CN 103436953 B CN103436953 B CN 103436953B
Authority
CN
China
Prior art keywords
monocrystalline
heavily doped
monotectic
seed crystal
drawing method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310381232.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103436953A (zh
Inventor
陈澄
张雪囡
张长旭
朱鹏浩
张磊
刘波
刘一波
李亚哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central leading semiconductor materials Co., Ltd
Inner Mongolia Central Leading Semiconductor Materials Co.,Ltd.
Original Assignee
Tianjin Huanou Semiconductor Material Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Huanou Semiconductor Material Technology Co Ltd filed Critical Tianjin Huanou Semiconductor Material Technology Co Ltd
Priority to CN201310381232.1A priority Critical patent/CN103436953B/zh
Publication of CN103436953A publication Critical patent/CN103436953A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103436953B publication Critical patent/CN103436953B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

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；
（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 (4)

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；
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2°-4°，Y方向偏离度小于30′，切割加工后制成所述偏晶向籽晶。
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：所述重掺单晶为N型<111>单晶。
3.根据权利要求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4-6寸<111>重掺磷单晶。
4.根据权利要求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4-6寸<111>重掺砷单晶。
CN201310381232.1A 2013-08-27 2013-08-27 一种偏晶向重掺单晶的拉制方法 Active CN103436953B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310381232.1A CN103436953B (zh) 2013-08-27 2013-08-27 一种偏晶向重掺单晶的拉制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310381232.1A CN103436953B (zh) 2013-08-27 2013-08-27 一种偏晶向重掺单晶的拉制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103436953A CN103436953A (zh) 2013-12-11
CN103436953B true CN103436953B (zh) 2016-09-21

Family

ID=49690665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310381232.1A Active CN103436953B (zh) 2013-08-27 2013-08-27 一种偏晶向重掺单晶的拉制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103436953B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6015634B2 (ja) * 2013-11-22 2016-10-26 信越半導体株式会社 シリコン単結晶の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Family Cites Families (1)

* 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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Also Published As

Publication number Publication date
CN103436953A (zh) 2013-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101724899B (zh) 少子寿命大于等于1000微秒的n型太阳能硅单晶生长工艺
CN102912424A (zh) 提高直拉单晶硅轴向电阻率均匀性的方法及得到的单晶硅
CN101935869B (zh) 一种用于生长铸造单晶硅的坩埚及衬底片
CN102978699B (zh) 硼镓共掺的重掺p型单晶硅的生长及掺杂方法
Gall et al. Growth of polycrystalline silicon on glass for thin-film solar cells
CN103789835A (zh) 一种改进型梯度凝固GaAs单晶生长方法
CN103628141A (zh) 一种SiC单晶晶体质量均匀化方法
CN102978698A (zh) 一种硼镓共掺的重掺p型单晶硅的生长及掺杂方法
CN104532345A (zh) 一种多晶硅铸锭的制造方法及其多晶硅铸锭
CN103436953B (zh) 一种偏晶向重掺单晶的拉制方法
CN103074669B (zh) 多晶硅锭及其制备方法和多晶硅片
Kivambe et al. Minority-carrier lifetime and defect content of n-type silicon grown by the noncontact crucible method
CN103255477B (zh) 一种成型蓝宝石晶体的生长方法及设备
Nakajima et al. Growth of Si single bulk crystals with low oxygen concentrations by the noncontact crucible method using silica crucibles without Si3N4 coating
CN103343385A (zh) 一种异形尺寸的直拉单晶硅及其生长方法
CN102925964A (zh) 一种p型半导体、p型掺杂剂的制备方法
CN203546203U (zh) 一种用于生长SiC晶体的坩埚
CN103274583A (zh) 石英坩埚及其制作方法、p型硅铸锭及其制作方法
CN106012002B (zh) 一种偏轴衬底用SiC晶体的生长及高电学均匀性的N型SiC衬底的制备方法
CN106319633B (zh) 一种大尺寸高红外透过率CdS单晶生长方法
CN103730188B (zh) 一种单晶硅太阳能电池正面电极银浆的制备方法
CN101381888B (zh) 硅单晶的生产方法
Nakajima et al. Applications of novel effects derived from Si ingot growth inside Si melt without contact with crucible wall using noncontact crucible method to high-efficiency solar cells
CN203834048U (zh) 一种新型pbn坩埚
CN103715301B (zh) 一种高效扩散的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181224

Address after: 300384 Tianjin Binhai New Area high tech Zone Huayuan Industrial Area (outside the ring) Hai Tai Road 12

Patentee after: Tianjin Zhonghuan Semiconductor Co., Ltd.

Address before: 300384 Tianjin Binhai New Area high tech Zone Huayuan Industrial Park (outside the ring) Hai Tai Road 12

Patentee before: Huanou Semiconductor Material Technology Co., Ltd., Tianjin

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190521

Address after: 010000 No. 15 Baolier Street, Saihan District, Hohhot City, Inner Mongolia Autonomous Region

Patentee after: Inner Mongolia Central Leading Semiconductor Materials Co., Ltd.

Address before: 300384 Tianjin Binhai New Area high tech Zone Huayuan Industrial Area (outside the ring) Hai Tai Road 12

Patentee before: Tianjin Zhonghuan Semiconductor Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220421

Address after: 010000 No. 15 Baolier Street, Saihan District, Hohhot City, Inner Mongolia Autonomous Region

Patentee after: Inner Mongolia Central Leading Semiconductor Materials Co.,Ltd.

Patentee after: Central leading semiconductor materials Co., Ltd

Address before: 010000 No. 15 Baolier Street, Saihan District, Hohhot City, Inner Mongolia Autonomous Region

Patentee before: Inner Mongolia Central Leading Semiconductor Materials Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right