CN112144103A - 铸造单晶籽晶制备方法 - Google Patents

铸造单晶籽晶制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112144103A
CN112144103A CN202011033536.5A CN202011033536A CN112144103A CN 112144103 A CN112144103 A CN 112144103A CN 202011033536 A CN202011033536 A CN 202011033536A CN 112144103 A CN112144103 A CN 112144103A
Authority
CN
China
Prior art keywords
single crystal
crystal seed
head
tail
seed crystal
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.)
Granted
Application number
CN202011033536.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112144103B (zh
Inventor
陈发勤
刘世龙
李易成
李春林
梁学勤
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.)
CSG Holding Co Ltd
Yichang CSG Polysilicon Co Ltd
Original Assignee
CSG Holding Co Ltd
Yichang CSG Polysilicon 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 CSG Holding Co Ltd, Yichang CSG Polysilicon Co Ltd filed Critical CSG Holding Co Ltd
Priority to CN202011033536.5A priority Critical patent/CN112144103B/zh
Publication of CN112144103A publication Critical patent/CN112144103A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112144103B publication Critical patent/CN112144103B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B11/00Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C30B11/14Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method characterised by the seed, e.g. its crystallographic orientation

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

一种铸造单晶籽晶制备方法,将直拉单晶棒的头部和尾部去除;将直拉单晶棒头部的切割面定义为头面,直拉单晶棒尾部的切割面定义为尾面;用金刚笔在所述的头面上刻“T”字形标识,“T”字的上下左右四个棱线分别为a、b、c和d;从正视于头面角度看,a、b、c和d构成了正方形,正方形以头面圆心为基准旋转X角度,去皮操作后得到单晶方棒;单晶方棒的四个侧面分别定义为一号面、二号面、三号面和四号面,使用金刚笔在一号面的左侧或右侧上刻画一条竖线作为标记线,将单晶方棒从头面向尾面横向切割成若干个等高的单晶籽晶,最后对X单晶籽晶进行清洗。

Description

铸造单晶籽晶制备方法
技术领域
本发明属于单晶籽晶制备工艺领域,特别涉及一种铸造单晶籽晶制备方法。
背景技术
现有技术一般是在单晶方棒线切成铸造单晶籽晶后,再在每块铸造单晶籽晶上做标识,此时不容易区分头部(或叫正面)、尾部(或叫反面)、一号面、二号面、三号面、四号面,不同种类的铸造单晶籽晶也很容易混,因为每个单晶籽晶为大小形状相同的方形块,不易区分头部和尾部。现有的标记方法是每一个单晶籽晶上做一个标记,例如X单晶籽晶在某一个位置标记“X”,Y单晶籽晶在某一个位置标记“Y”,标记量大,对每个单块铸造单晶籽晶进行标示,容易出错。
铸造单晶籽晶是采用混合酸(氢氟酸+硝酸)进行清洗,因为混合酸与铸造单晶籽晶反应剧烈,常常会导致铸造单晶籽晶表面反应不均匀,也会导致铸造单晶籽晶之间尺寸偏差较大,用这些尺寸偏差较大的铸造单晶籽晶生产铸造单晶硅锭,会严重影响铸造单晶硅锭的质量。
发明内容
鉴于背景技术所存在的技术问题,本发明所提供的铸造单晶籽晶制备方法,
为了解决上述技术问题,本发明采取了如下技术方案来实现:
一种铸造单晶籽晶制备方法,包括如下步骤:
S1:将直拉单晶棒的头部和尾部去除;
S2:将直拉单晶棒头部的切割面定义为头面,直拉单晶棒尾部的切割面定义为尾面;用金刚笔在所述的头面上刻“T”字形标识,“T”字形标识的深度为H,以“T”字形为标准,“T”字的上下左右四个棱线分别为a、b、c和d;从正视于头面角度看,a、b、c和d构成了正方形,正方形以头面圆心为基准旋转X角度,a、b、c和d分别旋转至a’、b’、c’和d’位置;以a’、b’、c’和d’对应的棱线为基准进行去皮操作,得到单晶方棒;
S3:单晶方棒的四个侧面分别定义为一号面、二号面、三号面和四号面,使用金刚笔在一号面的左侧或右侧上刻画一条竖线作为标记线,标记线的深度为H,标记线保证在后续的清洗过程中不会被洗掉;
S4:将单晶方棒从头面向尾面横向切割成若干个等高的单晶籽晶;
S5:采用步骤S2-S4得到的单晶籽晶定义为X单晶籽晶;标记线所在的一侧为一号面,根据标记线左右侧的位置判断头面和尾面,X单晶籽晶的其它侧面以一号面为基准沿顺时针方向依次为二号面、三号面和四号面;X单晶籽晶上下面分别为头面和尾面;
S6:X单晶籽晶进行清洗。
优选的方案中,所述的在步骤S6中,X单晶籽晶清洗过程为:
S6.1:利用高纯水和超声波对X单晶籽晶进行清洗,温度控制在61-63℃范围内,时间控制在110-130秒内,洗掉X单晶籽晶表面附着的杂质;
S6.2:利用高纯水、超声波和碱对X单晶籽晶进行清洗,酸碱度标准为PH=14,温度控制在88-90℃范围内,时间为98-102秒;
S6.3:再次重复步骤S6.1,洗掉残留碱;
S6.4:利用热风进行烘干处理,温度控制在96-98℃范围内。
优选的方案中,所述的H的取值范围为0.01-0.02mm。
优选的方案中,所述的标记线设置在一号面的左侧。
优选的方案中,所述的在步骤S2中,a、b、c和d构成了正方形旋转角度为Y时,标记线的数量为两条,则切割得到的单晶籽晶为Y单晶籽晶,X和Y的差值为28°。可以保证X籽晶和Y籽晶有较好的晶界,有效抑制位错产生。
本专利可达到以下有益效果:
本发明在单晶棒去除头部和尾部后,在头部使用金刚笔刻“T”标示,“T”字标示深度0.01mm,可以有效防止去除边皮后单晶方棒头部、尾部混淆的情况。
对单晶方棒做标示,方法简单易操作,并且可以精确确定铸造单晶的的头部、尾部、一号面、号面、三号面、四号面和铸造单晶的籽晶种类。例如:标记线刻画在一号面的左侧,那么面对一号面,如果标记线在左侧的情况下,那上部就是单晶籽晶头部,下部就是单晶籽晶尾部。相应地,如果标记线在右侧的情况下,下部就是头部,上部就是尾部。因此采用本标记方法,避免了每个单晶籽晶都进行标记,省去了大量的标记工作,节约工作量和工作时间。
采用超声加碱洗工艺对铸造单晶籽晶进行清洗,反应速度容易控制,可以保证标示不被洗掉,同时,既可以有效去除铸造单晶籽晶表面的附着的杂质和机械加工产生的机械损伤层,有可以保持铸造单晶籽晶的尺寸精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明直拉单晶棒去头部和尾部结构示意图;
图2为本发明直拉单晶棒头面正视图(此时转动角度为X);
图3为本发明单晶方棒三维结构图;
图4为本发明单晶方棒切割标示图;
图5为本发明X单晶籽晶三维结构图;
图6为本发明直拉单晶棒头面正视图(此时转动角度为Y);
图7为本发明Y和X相差28°情况下晶界拼接处没有错源;
图8为本发明Y和X相差不是28°情况下晶界拼接处有错源。
具体实施方式
优选的方案如图1至图6所示,一种铸造单晶籽晶制备方法,包括如下步骤:
S1:如图1所示,将直拉单晶棒的头部和尾部去除;
S2:如图2所示,将直拉单晶棒头部的切割面定义为头面,直拉单晶棒尾部的切割面定义为尾面;用金刚笔在所述的头面上刻“T”字形标识,“T”字形标识的深度为H,H的取值范围为0.01-0.02mm,以“T”字形为标准,“T”字的上下左右四个棱线分别为a、b、c和d;从正视于头面角度看,a、b、c和d构成了正方形,正方形以头面圆心为基准旋转X角度,a、b、c和d分别旋转至a’、b’、c’和d’位置;以a’、b’、c’和d’对应的棱线为基准进行去皮操作,得到单晶方棒;“T”不仅可以区别头部和尾部,而且利用“T”字相互垂直的特性,可以为X角度提供基准。
S3:如图3所示,单晶方棒的四个侧面分别定义为一号面、二号面、三号面和四号面,使用金刚笔在一号面的左侧或右侧上刻画一条竖线作为标记线,标记线的深度为H,H的取值范围为0.01-0.02mm,标记线保证在后续的清洗过程中不会被洗掉;
S4:如图4所示,将单晶方棒从头面向尾面横向切割成若干个等高的单晶籽晶;
S5:如图5所示,采用步骤S2-S4得到的单晶籽晶定义为X单晶籽晶;标记线所在的一侧为一号面,根据标记线左右侧的位置判断头面和尾面,标记线设置在一号面的左侧,X单晶籽晶的其它侧面以一号面为基准沿顺时针方向依次为二号面、三号面和四号面;X单晶籽晶上下面分别为头面和尾面;
S6:X单晶籽晶进行清洗。
X单晶籽晶清洗过程为:
S6.1:利用高纯水和超声波对X单晶籽晶进行清洗,温度控制在61-63℃范围内,时间控制在110-130秒内,洗掉X单晶籽晶表面附着的杂质;
S6.2:利用高纯水、超声波和碱对X单晶籽晶进行清洗,酸碱度标准为PH=14,温度控制在88-90℃范围内,时间为98-102秒;此环境下可以使表面机械损伤层可以充分反应掉,同时反应速度在可以控制范围内,保证铸造单晶籽晶尺寸精度较高;
S6.3:再次重复步骤S6.1,洗掉残留碱;
S6.4:利用热风进行烘干处理,温度控制在96-98℃范围内。
如图6所示,在步骤S2中,a、b、c和d构成了正方形旋转角度为Y时,标记线的数量为两条,则切割得到的单晶籽晶为Y单晶籽晶,X和Y的差值为28°。可以保证X籽晶和Y籽晶有较好的晶界,有效抑制位错产生。晶界的夹角是28°,晶界宽度大,晶界能量较大,不易产生位错源。X和Y的取值在0-360°范围内任意取值。如图7所示,Y和X相差28°情况下晶界拼接处没有错源;如图8所示,Y和X相差不是28°情况下晶界拼接处有错源(如红色区域所示)。

Claims (5)

1.一种铸造单晶籽晶制备方法,其特征在于包括如下步骤:
S1:将直拉单晶棒的头部和尾部去除;
S2:将直拉单晶棒头部的切割面定义为头面,直拉单晶棒尾部的切割面定义为尾面;用金刚笔在所述的头面上刻“T”字形标识,“T”字形标识的深度为H,以“T”字形为标准,“T”字的上下左右四个棱线分别为a、b、c和d;从正视于头面角度看,a、b、c和d构成了正方形,正方形以头面圆心为基准旋转X角度,a、b、c和d分别旋转至a’、b’、c’和d’位置;以a’、b’、c’和d’对应的棱线为基准进行去皮操作,得到单晶方棒;
S3:单晶方棒的四个侧面分别定义为一号面、二号面、三号面和四号面,使用金刚笔在一号面的左侧或右侧上刻画一条竖线作为标记线,标记线的深度为H,标记线保证在后续的清洗过程中不会被洗掉;
S4:将单晶方棒从头面向尾面横向切割成若干个等高的单晶籽晶;
S5:采用步骤S2-S4得到的单晶籽晶定义为X单晶籽晶;标记线所在的一侧为一号面,根据标记线左右侧的位置判断头面和尾面,X单晶籽晶的其它侧面以一号面为基准沿顺时针方向依次为二号面、三号面和四号面;X单晶籽晶上下面分别为头面和尾面;
S6:X单晶籽晶进行清洗。
2.根据权利要求1所述的铸造单晶籽晶制备方法,其特征在于:在步骤S6中,X单晶籽晶清洗过程为:
S6.1:利用高纯水和超声波对X单晶籽晶进行清洗,温度控制在61-63℃范围内,时间控制在110-130秒内,洗掉X单晶籽晶表面附着的杂质;
S6.2:利用高纯水、超声波和碱对X单晶籽晶进行清洗,酸碱度标准为PH=14,温度控制在88-90℃范围内,时间为98-102秒;
S6.3:再次重复步骤S6.1,洗掉残留碱;
S6.4:利用热风进行烘干处理,温度控制在96-98℃范围内。
3.根据权利要求2所述的铸造单晶籽晶制备方法,其特征在于:H的取值范围为0.01-0.02mm。
4.根据权利要求3所述的铸造单晶籽晶制备方法,其特征在于:标记线设置在一号面的左侧。
5.根据权利要求4所述的铸造单晶籽晶制备方法,其特征在于:在步骤S2中,a、b、c和d构成了正方形旋转角度为Y时,标记线的数量为两条,则切割得到的单晶籽晶为Y单晶籽晶,X和Y的差值为28°。
CN202011033536.5A 2020-09-27 2020-09-27 铸造单晶籽晶制备方法 Active CN112144103B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011033536.5A CN112144103B (zh) 2020-09-27 2020-09-27 铸造单晶籽晶制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011033536.5A CN112144103B (zh) 2020-09-27 2020-09-27 铸造单晶籽晶制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112144103A true CN112144103A (zh) 2020-12-29
CN112144103B CN112144103B (zh) 2022-08-16

Family

ID=73895321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011033536.5A Active CN112144103B (zh) 2020-09-27 2020-09-27 铸造单晶籽晶制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112144103B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113172777A (zh) * 2021-04-23 2021-07-27 深圳大学 一种探测器级高纯锗单晶籽晶及其制备方法和应用
CN113737274A (zh) * 2021-09-08 2021-12-03 安徽光智科技有限公司 超高纯锗单晶籽晶的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09235185A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Sumitomo Sitix Corp 単結晶育成用種結晶およびこれを用いた単結晶育成方法
CN102747417A (zh) * 2012-07-24 2012-10-24 江苏协鑫硅材料科技发展有限公司 铸锭单晶硅的方法
CN109594125A (zh) * 2017-10-02 2019-04-09 株式会社迪思科 六方晶单晶锭和晶片的加工方法
CN111349964A (zh) * 2020-03-25 2020-06-30 南昌大学 一种单晶面积占比大、位错密度低的铸造单晶硅制备方法
CN111613519A (zh) * 2020-03-19 2020-09-01 江苏高照新能源发展有限公司 一种单晶硅片清洗方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09235185A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Sumitomo Sitix Corp 単結晶育成用種結晶およびこれを用いた単結晶育成方法
CN102747417A (zh) * 2012-07-24 2012-10-24 江苏协鑫硅材料科技发展有限公司 铸锭单晶硅的方法
CN109594125A (zh) * 2017-10-02 2019-04-09 株式会社迪思科 六方晶单晶锭和晶片的加工方法
CN111613519A (zh) * 2020-03-19 2020-09-01 江苏高照新能源发展有限公司 一种单晶硅片清洗方法
CN111349964A (zh) * 2020-03-25 2020-06-30 南昌大学 一种单晶面积占比大、位错密度低的铸造单晶硅制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113172777A (zh) * 2021-04-23 2021-07-27 深圳大学 一种探测器级高纯锗单晶籽晶及其制备方法和应用
CN113172777B (zh) * 2021-04-23 2022-10-04 深圳大学 一种探测器级高纯锗单晶籽晶及其制备方法和应用
CN113737274A (zh) * 2021-09-08 2021-12-03 安徽光智科技有限公司 超高纯锗单晶籽晶的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112144103B (zh) 2022-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112144103B (zh) 铸造单晶籽晶制备方法
EP2107598B1 (en) Chamfering apparatus for silicon wafer and method for producing silicon wafer
CN102873770B (zh) 一种偏晶向籽晶的加工方法
CN100423204C (zh) 加工硅晶片的方法
CN112139513B (zh) 基于机床的b轴单点车削自由曲面的加工方法
EP0221454B1 (en) Method of producing wafers
CN109317616A (zh) 三维取向可精控的高温合金单晶叶片用籽晶的制备方法
CN113119331B (zh) 通过改善<111>晶棒晶向偏离角改善硅片warp的方法
CN110341061A (zh) 一种单晶籽晶的切割方法及应用
CN110293252A (zh) 一种闭角结构稳定加工方法
JPH09150237A (ja) 鋳型製造方法
EP2844428B1 (en) Systems and methods for single crystal
CN113787638B (zh) 一种确定晶棒的三维空间关系的晶棒加工方法
CN111485287A (zh) 一种单晶硅籽晶重复利用的方法、铸造单晶硅片及其制备方法
CN107942930B (zh) 基于五轴数控系统进行斜边加工的方法
CN111349964B (zh) 一种单晶面积占比大、位错密度低的铸造单晶硅制备方法
JP6798637B1 (ja) ヒ化ガリウム単結晶基板
CN111748841B (zh) 一种用于铸造单晶硅的籽晶铺设方法及应用
CN103862065A (zh) 一种f-θ光学模具加工方法
TW202039150A (zh) 工件之切斷加工方法及工件之切斷加工裝置
CN216178383U (zh) 一种用于首饰批花加工的cnc多轴智能调节机构
CN113119327B (zh) 能够改善<111>晶向晶棒切割warp值的定向多线切割方法
CN109443146B (zh) 一种用于叶片测量的一体化基座
CN111002494B (zh) 一种用于热交换法蓝宝石晶锭加工的定向方法及其装置
CN116900938A (zh) 粗磨晶棒中心偏移值的测量方法及精磨磨削的方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant