CN108239785A - 一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法 - Google Patents

一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108239785A
CN108239785A CN201611213827.6A CN201611213827A CN108239785A CN 108239785 A CN108239785 A CN 108239785A CN 201611213827 A CN201611213827 A CN 201611213827A CN 108239785 A CN108239785 A CN 108239785A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bridging
tool
reflection
processing method
graphite
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.)
Pending
Application number
CN201611213827.6A
Other languages
English (en)
Inventor
王雅楠
崔彬
刘卓
姜舰
韩秋雨
翟顺元
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.)
You Yan Semi Materials Co Ltd
Grinm Semiconductor Materials Co Ltd
Original Assignee
You Yan Semi Materials 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 You Yan Semi Materials Co Ltd filed Critical You Yan Semi Materials Co Ltd
Priority to CN201611213827.6A priority Critical patent/CN108239785A/zh
Publication of CN108239785A publication Critical patent/CN108239785A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法。该方法采用反射工具对挂料进行处理，包括以下步骤：(1)当发生挂料时将籽晶夹头部分拆下，换上反射工具。(2)将反射工具的反射面对准挂料位置，反射的热量集中到挂料位置，通过观察窗观察挂料位置的熔化情况，使晶转、埚转同步，使热量集中的部位相对固定；(3)待多晶块料掉落到熔体中，再进行隔离取出反射工具，换上籽晶夹头进行生产。本发明可针对不同的热场尺寸，在不增加太多功率的前提下，使挂料区域局部升温，避免了由于温度过高出现的石英坩埚软化、漏硅的情况。本发明的使用大大降低了烤料时间，降低了烤料漏硅的几率，缩短了运行时间，有很大的市场价值。

Description

一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法
技术领域
本发明涉及一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法，属于半导体材料制备技术领域。
背景技术
在直拉法(CZ法)生长单晶硅的过程中，随着热场尺寸的升级，投料量的不断增加，使用碎料的情况越来越多，石英坩埚的纯度也越来越高。随之带来的情况是石英坩埚的埚壁粘性增加，非常容易出现挂料的情况(多晶硅料粘在石英坩埚壁，在熔体硅液面上方一定距离，不熔化)。传统遇到这种情况，基本上就只有单一的增加功率，提高整个热场温度，使挂壁的多晶硅料熔化，但功率过高，会导致石英坩埚快速软化、变形，影响成晶，严重时更会导致漏硅的情况发生。
对于开放式热场，可以使用一些特殊工具进行“砸料”，但有时操作不当，更容易带来石英坩埚的破损，影响石英坩埚的热态寿命。而对于封闭式热场(带热平屏的)由于热场的制约，一般无法使用砸料的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法，在不增加太多功率的前提下，使挂料区域局部升温，避免由于温度过高出现的石英坩埚软化、漏硅的情况。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法，采用反射工具对挂料进行处理，包括以下步骤：
(1)当发生挂料时将籽晶夹头部分拆下，换上反射工具。
(2)将反射工具的反射面对准挂料位置，反射的热量集中到挂料位置，通过观察窗观察挂料位置的熔化情况，使晶转、埚转同步，使热量集中的部位相对固定；
(3)待多晶块料掉落到熔体中，再进行隔离取出反射工具，换上籽晶夹头进行生产即可。
所述反射工具主要由三部分组成，分别为连接杆、石墨槽、反射金属板，连接杆的上端通过销钉连接晶升钢缆，下端通过螺纹可旋转的连接在石墨槽的上端，反射金属板通过螺钉固定在石墨槽的槽口上。
所述反射工具的材质为石墨或金属材料。优选地，石墨的灰分为P5以下，所述金属材料优选为钼。
本发明的优点在于：
本发明可针对不同的热场尺寸，在不增加太多功率的前提下，使挂料区域局部升温，避免了由于温度过高出现的石英坩埚软化、漏硅的情况。
本发明的使用大大降低了烤料时间，降低了烤料漏硅的几率，缩短了运行时间，有很大的市场价值。
附图说明
图1为本发明的处理方法所使用的反射工具的结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图3为本发明的处理方法所使用的反射工具的立体图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施方式。
本发明采用反射工具汇聚热量对直拉法生产单晶硅过程中的挂料进行处理，当发生挂料时将籽晶夹头部分拆下，换上反射工具。将反射工具的反射面对准挂料位置，反射的热量集中到挂料位置，通过观察窗观察挂料位置的亮度会明显提高，可以使晶转、埚转同步，使热量集中的部位相对固定；待多晶块料掉落到熔体中，再进行隔离取出反射工具，换上籽晶夹头进行生产即可。
本发明针对挂料部位局部区域升温，在处理过程中，埚转可以不归“0”，只需使埚转、晶转相对保持同步即可，没有挂料的区域温度基本正常。
如图1-3所示，本发明采用的反射工具主要由三部分组成，分别为连接杆1、石墨槽2、反射金属板。连接杆为金属材料，例如，金属钼等耐高温的有一定强度的材料均可。连接杆1的上端有一小孔，通过销钉连接晶升钢缆；连接杆1的下端通过螺纹可旋转的连接在石墨槽2的上端，石墨槽的槽口4、5的宽度为2mm左右，槽口处设有带内螺纹的小孔，内径5-10mm；反射金属板通过石墨螺钉固定在石墨槽2的槽口上。
在安装该反射工具时，将对应尺寸的钼片(表面光洁)插入对应的石墨槽的槽口中，再将另外部分压紧，并上螺丝固定。
反射工具与热场尺寸可设计不同的形状(焦点、焦距变化)。
本发明通过凹面镜的反射原理，采用石墨、金属钼片或其他熔点高、有光泽度的金属材料制作反射工具对挂料进行处理，避免了单一的升功率导致温度过高使石英坩埚变形、鼓包甚至漏硅的情况。

Claims (5)

1.一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法，采用反射工具对挂料进行处理，包括以下步骤：
(1)当发生挂料时将籽晶夹头部分拆下，换上反射工具。
(2)将反射工具的反射面对准挂料位置，反射的热量集中到挂料位置，通过观察窗观察挂料位置的熔化情况，使晶转、埚转同步，使热量集中的部位相对固定；
(3)待多晶块料掉落到熔体中，再进行隔离取出反射工具，换上籽晶夹头进行生产。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述反射工具主要由三部分组成，分别为连接杆、石墨槽、反射金属板，连接杆的上端通过销钉连接晶升钢缆，下端通过螺纹可旋转的连接在石墨槽的上端，反射金属板通过螺钉固定在石墨槽的槽口上。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述反射工具的材质为石墨与金属材料。
4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述石墨的灰分为P5以下。
5.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述金属材料为钼。
CN201611213827.6A 2016-12-23 2016-12-23 一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法 Pending CN108239785A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611213827.6A CN108239785A (zh) 2016-12-23 2016-12-23 一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611213827.6A CN108239785A (zh) 2016-12-23 2016-12-23 一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108239785A true CN108239785A (zh) 2018-07-03

Family

ID=62703901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611213827.6A Pending CN108239785A (zh) 2016-12-23 2016-12-23 一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108239785A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11255590A (ja) * 1998-03-11 1999-09-21 Mitsubishi Materials Silicon Corp シリコン単結晶の引上げ装置
CN101805922A (zh) * 2010-04-27 2010-08-18 王敬 热屏和具有其的铸锭炉
CN101838841A (zh) * 2010-02-23 2010-09-22 上海汉虹精密机械有限公司 单晶炉装置
CN201981289U (zh) * 2011-03-11 2011-09-21 浙江瑞迪硅谷新能源科技有限公司 硅单晶生长炉
CN105051267A (zh) * 2013-01-23 2015-11-11 Lg矽得荣株式会社 单晶体生长设备
CN105239150A (zh) * 2015-09-10 2016-01-13 上海超硅半导体有限公司 单晶硅生长炉用导流筒及其应用
CN105951175A (zh) * 2016-05-30 2016-09-21 上海超硅半导体有限公司 单晶硅生长过程中粘壁硅的去除方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11255590A (ja) * 1998-03-11 1999-09-21 Mitsubishi Materials Silicon Corp シリコン単結晶の引上げ装置
CN101838841A (zh) * 2010-02-23 2010-09-22 上海汉虹精密机械有限公司 单晶炉装置
CN101805922A (zh) * 2010-04-27 2010-08-18 王敬 热屏和具有其的铸锭炉
CN201981289U (zh) * 2011-03-11 2011-09-21 浙江瑞迪硅谷新能源科技有限公司 硅单晶生长炉
CN105051267A (zh) * 2013-01-23 2015-11-11 Lg矽得荣株式会社 单晶体生长设备
CN105239150A (zh) * 2015-09-10 2016-01-13 上海超硅半导体有限公司 单晶硅生长炉用导流筒及其应用
CN105951175A (zh) * 2016-05-30 2016-09-21 上海超硅半导体有限公司 单晶硅生长过程中粘壁硅的去除方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103103604B (zh) 大尺寸c向蓝宝石晶体制造方法
CN106637402B (zh) 单晶硅平收尾方法及制备方法
CN102352530B (zh) 用于直拉硅单晶炉的热屏装置
CN102875007B (zh) 生产石英玻璃棒的连熔炉以及制造工艺
CN103074682A (zh) 一种生产单晶硅的熔料工艺
CN104328498A (zh) 蓝宝石单晶生长自动化综合控制工艺
CN104490206A (zh) 一种异形玻璃杯及其加工工艺
CN103924293B (zh) 一种底部增强冷却装置及其冷却方法
EP4083277A1 (en) Temperature control system and method for semiconductor single crystal growth
CN104328485A (zh) 一种提高直拉硅单晶生长速度的新型导流筒
CN101736396A (zh) 导模法生长3″×9″片状氧化铝单晶体
CN108239785A (zh) 一种直拉法生产单晶硅过程中对挂料的处理方法
CN102242392A (zh) 铸造法生产类似单晶硅锭炉内融化后晶种稳定炉底的方法
CN105177711A (zh) 蓝宝石长晶炉热场及设有该热场的长晶炉及其长晶工艺
CN102899724A (zh) 一种消除蓝宝石晶体生长过程中气泡的方法
CN108315812A (zh) 一种泡生法生长蓝宝石晶体的方法
CN203007472U (zh) 长晶炉
CN217453785U (zh) 一种蓄电池中盖热拆卸装置
CN202610380U (zh) 直拉单晶炉热场升降装置
CN203065635U (zh) 一种底部增强冷却装置
CN106149047A (zh) 单晶炉
CN102758252A (zh) 一种多晶硅铸锭方法
CN209636368U (zh) 一种耐高温光伏铸锭炉用硬质碳纤维保温板异形件
CN203653746U (zh) 一种单晶炉硅液泄露保护装置
CN205420602U (zh) 一种单晶炉用底加热器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180703