CN115341279A - 一种单晶断棱线处理方法及单晶棒 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种单晶断棱线处理方法及单晶棒，其中处理方法包括如下步骤：步骤S11、在单晶提断后，增加真空泵阀及管道控制阀的阀门开度；步骤S12、控制坩埚下降，使所述单晶棒的底端与硅液面的距离保持在25‑35mm之间，并保持加热功率不变；步骤S13、对所述单晶棒进行提拉，提拉至少30分钟后，升高所述加热功率至80‑90kw之间；通过增加真空泵阀及管道控制阀的阀门开度、坩埚下降的精准范围值以及升温的时机，能够避免单晶提断后断面变色、挥发物附着的情况出现，继而降低了原料回收处理的难度，降低了原料处理的成本，增大了生产效益。
Description
技术领域
本申请涉及单晶制造技术领域，特别是涉及一种单晶断棱线处理方法及单晶棒。
背景技术
目前，切氏(Czochralski)提拉法技术是制备单晶硅晶体的主流方法，该方法通过将高纯多晶硅原料加入石英坩埚中熔化，利用籽晶来引晶，通过精确控制逐渐从熔体中生长出大尺寸的单晶体。生长程序包括引晶、缩颈、放肩、等径生长和收尾程序，等径生长过程中存在单晶断棱线，需要重新进行拉制的需求。
但是随着水冷屏技术的应用及水冷屏位置不断的下移，单晶断棱线后，需要重新进行拉制时，单晶断面出现变色及挥发物附着的情况越来越突出，在对断面变色处理时严重增大了原料回收处理的难度，从而增加了原料处理的成本。
发明内容
本申请的第一个目的在于提供一种单晶断棱线处理方法，该处理方法避免了单晶提断后断面变色、挥发物附着的情况出现，继而降低了原料回收处理的难度，降低了原料处理的成本，增大了生产效益。
本申请的第二个目的是提供一种单晶棒，采用上述的单晶断棱线处理方法形成。
为了达到上述第一个目的，本申请提供如下技术方案：一种单晶断棱线处理方法，包括如下步骤：步骤S11、在单晶提断后，增加真空泵阀及管道控制阀的阀门开度；步骤S12、控制坩埚下降，使所述单晶棒的底端与硅液面的距离保持在25-35mm之间，并保持加热功率不变；步骤S13、对所述单晶棒进行提拉，提拉至少30分钟后，升高所述加热功率至80-90kw之间。
可选的是，所述增加真空泵阀及管道控制阀的阀门开度包括使真空泵阀和管道控制阀的阀门开度由半开状态调整为全开状态。
可选的是，所述步骤S12中控制所述单晶棒的底端与硅液面的距离保持在30mm。
可选的是，所述步骤S13包括：步骤S131，以第一提拉速度提拉所述单晶棒30分钟后，至所述单晶棒的底端进入水冷热屏，所述第一提拉速度为260-280mm/h；步骤S132，继续提拉所述单晶棒至所述单晶棒离开水冷热屏，并同时升高加热功率至80-90kw之间。
可选的是，所述步骤S131中提拉所述单晶棒的第一提拉速度为270mm/h。
可选的是，所述步骤S132包括：在所述单晶棒以第一提拉速度提拉30分钟后，切换以第二提拉速度继续提拉所述单晶棒，至所述单晶棒的底端离开水冷热屏，同时该阶段升高加热功率至80-90kw之间，所述第二提拉速度为350-370mm/h。
可选的是，所述步骤S132中以所述第二提拉速度提拉所述单晶棒的提拉时间至少为30分钟。
可选的是，所述步骤S132中提拉所述单晶棒的第二提拉速度为360mm/h。
为了达到上述第二个目的，本申请还提供了一种单晶棒，采用上述的单晶断棱线处理方法形成。
本公开的实施例至少具有以下优点：
在单晶断棱线后，通过增加真空泵阀和管道控制阀的阀门开度，加速炉膛内的挥发物排出；同时精准控制坩埚的下降位置，使单晶棒的底端距离硅液面在25-35mm之间，避免单晶棒的底端挥发物附着严重；精准控制等径生长时的升温时机，使单晶棒升高远离硅液面一定距离后再升高液面温度以减少挥发物的产生及附着情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例中一种单晶断棱线处理方法的流程示意图；
图2是本申请实施例中显示单晶棒提拉步骤的流程示意图；
图3是没有经本申请实施例单晶断棱线处理方法处理而形成的单晶棒断面示意图。
图4是经本申请实施例单晶断棱线处理方法处理后而形成的单晶棒断面示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合，相互引用。
单晶棒的生长程序包括引晶、缩颈、放肩、等径生长和收尾程序，在生长过程中单晶棒会存在单晶断棱线，需要重新进行拉制，如单晶棒在等径生长阶段出现断棱线时，由于随着水冷屏技术的应用及水冷屏位置不断的下移，将单晶棒提拉出单晶炉进行处理时，发现单晶断面变色、挥发物附着情况比较严重，对其进行处理时难度增大，继而增加了原料的回收成本。
因此本公开实施例基于出现的此种情况，通过实验、归纳、总结，通过有效措施，避免了单晶提断后断面变色、挥发物附着的情况，从而降低了原料回收处理的难度，降低了原料处理的成本，增大了生产效益。本公开实施例主要通过实验对比，摸索出单晶提断后，有效避免单晶断面变色、挥发物附着的坩埚下降值、升温时机以及真空泵阀和管道控制阀的阀门开度，通过这三者之间的结合，从而能够有效避免单晶断面变色、挥发物附着的情况发生。
参照图1所示，下面具体对本公开实施例的一种单晶断棱线处理方法进行详细说明，主要包括如下步骤：
步骤S11、在单晶提断后，增加真空泵阀及管道控制阀的阀门开度；
步骤S12、控制坩埚下降，使所述单晶棒的底端与硅液面的距离保持在25-35mm之间，并保持加热功率不变；
步骤S13、对所述单晶棒进行提拉，提拉至少30分钟后，升高所述加热功率至80-90kw之间。
当单晶出现断棱线时，首先增加真空泵阀及管道控制阀的阀门开度，使炉膛内的挥发物更好的散发出去；然后精准下降坩埚的位置，使单晶棒的底端与硅液面的距离保持在25-35mm之间，并保持等径生长时的加热功率不变；然后再对单晶棒进行提拉，等提拉30分钟后，再升高加热功率至80-90kw之间；由此通过对真空泵阀及管道控制阀的阀门开度进行增加、坩埚下降值以及升温时机的精准把控，从而有效避免单晶提断后断面变色、挥发物附着的情况出现。
下面对每个步骤进行详细说明：
请继续参照图1所示，步骤S11、在单晶提断后，增加真空泵阀及管道控制阀的阀门开度；
在本实施例中，需要说明的是，目前硅单晶的生产方法以直拉法为主，常用的直拉法生产硅单晶工艺是采用即像真空工艺又像流动气氛工艺的减压拉晶工艺。减压拉晶工艺是在硅单晶拉制过程中，连续均匀地向单晶炉炉膛内通入惰性气体(一般采用高纯度的氩气)，同时真空泵不断地从炉膛向外抽气，保持炉膛内真空度。采用这种工艺可以在硅单晶生长过程中，使向炉膛内充入的高纯度氩气气流从上而下地贯穿整个硅单晶生长的区域，及时地带走由于高温而产生出来的硅氧化物和杂质挥发物，确保硅单晶的品质。
因此本实施例中在单晶提断后，优先增加真空泵阀以及位于真空泵管道上的管道控制阀的阀门开度，使真空泵阀和管道控制阀的阀门由半开状态调整为全开状态，由于单晶提断时炉膛内挥发物还存在，因此通过增加真空泵阀和管道控制阀的阀门开度，使炉膛内的挥发物更加容易的被抽出，从而可以减少单晶提断后断面附着的挥发物。由于在单晶拉制的过程中，需要保持炉膛内的压力，因此真空泵阀和管道控制阀的阀门都不是全开状态，大多均为半开状态，只有在单晶提断后，才会选择使真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为全开状态，让炉膛内的挥发物加速排出。优选的，本实施例中所介绍的真空泵阀对应的是干式真空泵抽气入口上的阀门。
在本实施例中，还需要说明的是，真空泵阀和管道控制阀的阀门控制均可以在系统上自行设定，当出现单晶提断时系统会自动控制真空泵阀和管道控制阀的阀门由半开状态调整为全开状态，加速挥发物的排出；在拉制下一根单晶棒时再调整为半开状态，保持炉膛内真空度。
请继续参照图1所示，步骤S12、控制坩埚下降，使所述单晶棒的底端与硅液面的距离保持在25-35mm之间，并保持加热功率不变；
在本实施例中，需要说明的是，在等径生长阶段发现单晶断棱线时，此时单晶棒的下端还在坩埚的硅液面内，因此为后续的提拉单晶棒做准备，控制坩埚下降，从而单晶棒的下端会逐渐的脱离硅液面，控制坩埚下降至单晶棒的底端与硅液面的距离保持在25-35mm之间为止，优选的为30mm。该步骤中主要需要精准把控坩埚的下降值，若坩埚下降数值过大也即单晶棒的底端距离硅液面过远，容易导致提断时的温差过大，致使晶体内裂严重甚至掉入埚中；若坩埚下降数值过小也即单晶棒的底端距离硅液面过近，此时单晶棒上挥发物会附着严重，晶体底部变色严重。由此可见，坩埚的下降值对单晶棒上挥发物的附着以及变色有很大的影响，因此需要对坩埚的下降值进行精准把控，只有下降合适的数值才能避免上文描述的两种情况出现。
同时，在控制坩埚下降的过程中需要保持等径生长时的加热功率不变，若在坩埚下降的过程中升高加热功率的话，由于此时晶棒的底端距离硅液面较近，升高加热功率，将会导致挥发物数量增多，晶体底部附着更严重。由此在控制坩埚下降的过程中先维持等径生长时的加热功率不变，以此来减少挥发物的挥发数量。
本公开的实施例中，为了采用较简单的操作方法使得单晶棒脱离硅液面，本实施例优选采用下降坩埚位置的方式使上述单晶棒的底端与硅液面的距离在25-35mm之间。
请参照图1、图2所示，步骤S13、对所述单晶棒进行提拉，提拉至少30分钟后，升高所述加热功率至80-90kw之间。
在本实施例中，需要说明的是，包括步骤S131，以第一提拉速度提拉单晶棒30分钟后，至单晶棒的底端进入水冷热屏，第一提拉速度设置为260-280mm/h；步骤S132，继续提拉单晶棒至单晶棒离开水冷热屏，并同时升高加热功率至80-90kw之间。
对于步骤S131来说，在坩埚下降到精准位置后，单晶棒首先会以第一提拉速度进行提拉30分钟，使单晶棒的底端进入水冷热屏内的中部位置处进行冷却，第一提拉速度设置为260-280mm/h，优选的为270mm/h。在提拉的过程中为了避免单晶棒散热速率太快而导致单晶棒产生裂纹，单晶棒最初的第一提拉速度不应过快，保持270mm/h的提拉速度将单晶棒向上提。
对于步骤S132来说，当单晶棒以第一提拉速度270mm/h提拉30分钟后，切换单晶棒以第二提拉速度继续提拉30分钟，使单晶棒的下端离开水冷热屏，第二提拉速度设置为350-370mm/h，优选的为360mm/h。
本实施例中通过控制单晶棒的提拉速度，进一步控制单晶提断后晶体的冷却速度，避免温度与硅液面温差过大，导致挥发物附着于单晶棒底面。
在本实施例中，还需要说明的是，在单晶棒切换以第二提拉速度360mm/h提拉的时候，在此阶段再升高等径生长时的加热功率至80-90kw之间。本实施例中选择在单晶棒第一次提拉30分钟后进入第二次提拉的阶段时再升高加热功率，一方面是由于前期控制坩埚下降了一段距离，接着单晶棒又以第一提拉速度往上提拉了一段距离，因此此时升高加热功率，单晶棒上粘附的挥发物少。另一方面是考虑到硅液面的温度直接影响挥发物量的多少，升高加热功率后，挥发物数量增多，晶体底部附着更严重，因此需要在单晶棒升高远离硅液面一定距离后再升高液面温度以减少挥发物的产生及附着情况。若是过早升温，则会导致晶体底部附着挥发物更严重，因此本实施例中精确控制了单晶提断后升温的时机，能够有效避免单晶断面变色、挥发物附着的情况出现。
在单晶提断后以第二提拉速度提拉单晶棒的阶段中升高等径生长时的加热功率主要是需要保持炉膛内的温度，让下一棒单晶拉制时能够达到引晶温度，若不升温则会导致坩埚内温度过低，埚内容易结晶，若过早升温则会导致挥发物挥发。由此可见，升温的时机对于单晶提断后避免单晶断面出现变色、挥发物附着也尤其重要。
在本实施例中，还需要说明的是，如图2和图3所示，图2是没有经过本申请实施例中单晶断棱线处理方法处理而形成的单晶硅棒断面示意图，明显可见，单晶棒的底部出现变色也即当单晶棒的底部附着挥发物杂质不是很严重时发呈现彩色，当挥发物杂质附着严重时呈现黄色，此时不能清楚的显示单晶硅的原貌；图3是经过本申请实施例中单晶断棱线处理方法处理后而形成的单晶硅棒断面示意图，明显可见，单晶棒的底部不变色也即单晶棒的底部没有附着挥发物杂质，表面光滑、干净，能够清楚的显示单晶硅的原貌。由此可见，本实施例中的单晶断棱线处理方法能够有效的避免单晶断面变色、挥发物附着的情况出现。
在本实施例中，还需要说明的是，本方案中主要介绍的是在等径阶段出现单晶断棱线时所采用的处理方法，而对于在其他阶段发生单晶断棱线时，同样的也可以适用本方案中的操作步骤，从而也能够有效避免单晶提断后断面变色、挥发物附着的情况。如在放肩阶段出现单晶断棱线时，同样的精准控制坩埚下降的位置、保持在该阶段的加热功率不变，单晶棒以第一提拉速度提拉30分钟后再升高加热功率。
本实施例的实施原理：在单晶提断后，增加真空泵阀和管道控制阀的阀门开度由半开状态调整为全开状态，加速炉膛内的挥发物排出，控制坩埚下降，使单晶棒的底端距离硅液面30mm，并以第一提拉速度270mm/h提拉单晶棒，提拉30分钟后，切换以第二提拉速度360mm/h继续提拉单晶棒至单晶棒离开水冷热屏为止，并同时升高等径生长时的加热功率，以维持下次引晶时的温度。
本申请实施例还提供了一种单晶棒，单晶棒采用上述的一种单晶断棱线处理方法形成，采用上述单晶断棱线处理方法形成的单晶棒，在等径生长阶段单晶棒出现断棱线时提拉出的单晶棒断面不变色且挥发物附着少。
在本实施例中，还需要说明的是，对于现有技术中当单晶断棱线时，一般采取的手段是直接以一种提拉速度直接将单晶棒从炉膛内提拉出去，并没有对拉速做控制；或者没有对真空泵阀和管道控制阀的阀门开度做调整；或者直接下降坩埚，然后再提拉单晶棒，但是没有对坩埚的位置和升温的时机做精准的把控。而本公开实施例采取的思路是对真空泵阀和管道控制阀的阀门开度做调整使由原先的半开状态调整为全开状态，加速炉膛内挥发物的排除，同时控制坩埚下降的精准值和升温的时机，三者之间相互协同发挥作用，从而能够有效避免单晶提断后断面变色、挥发物附着的情况出现。
以下结合单晶提断后通过各个参数的设置对单晶断面变色的影响进一步说明本申请的有益效果：
表1
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 10mm | 提断后立即功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔20分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
从表1可以看出，保持真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之70，坩埚下降10mm的情况下，不管单晶提断后间隔多长时间升高加热功率，最后单晶断面的结果均是变色；
表2
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 10mm | 提断后立即功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔20分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 10mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
从表2可以看出，增加真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之100，坩埚下降10mm的情况下，不管单晶提断后间隔多长时间升高加热功率，最后单晶断面的结果均是变色；
表3
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 15mm | 提断后立即功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔20分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
从表3可以看出，保持真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之70，坩埚下降15mm的情况下，不管单晶提断后间隔多长时间升高加热功率，最后单晶断面的结果均是变色；
表4
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 15mm | 提断后立即功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔20分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 15mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
从表4可以看出，增加真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之100，坩埚下降15mm的情况下，不管单晶提断后间隔多长时间升高加热功率，最后单晶断面的结果均是变色；
表5
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 20mm | 提断后立即功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔20分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
从表5可以看出，保持真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之70，坩埚下降20mm的情况下，不管单晶提断后间隔多长时间升高加热功率，最后单晶断面的结果均是变色；
表6
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 20mm | 提断后立即功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔20分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 20mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
从表6可以看出，增加真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之100，坩埚下降20mm的情况下，不管单晶提断后间隔多长时间升高加热功率，最后单晶断面的结果均是变色；
表7
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 30mm | 提断后立即功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 30mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 30mm | 提断后间隔20升钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 30mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 30mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 30mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 30mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
从表7可以看出，保持真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之70，坩埚下降30mm的情况下，不管单晶提断后间隔多长时间升高加热功率，最后单晶断面的结果均是变色；
表8
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 30mm | 提断后立即功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 30mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 30mm | 提断后间隔20分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 30mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
| 30mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
| 30mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
| 30mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
从表8可以看出，增加真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之百，坩埚下降30mm的情况下，当单晶提断后间隔30分钟后再升高加热功率，此时单晶断面不变色。
表9
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 35mm | 提断后立即功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 35mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 35mm | 提断后间隔20分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 35mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 35mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 35mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 35mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
从表9可以看出，保持真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之70，坩埚下降35mm的情况下，不管单晶提断后间隔多长时间升高加热功率，最后单晶断面的的结果均是变色；
表10
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 35mm | 提断后立即功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 35mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 35mm | 提断后间隔20分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 35mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
| 35mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
| 35mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
| 35mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
从表10可以看出，增加真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之百，坩埚下降35mm的情况下，当单晶提断后间隔30分钟后再升高加热功率，此时单晶断面不变色。
表11
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 40mm | 提断后立即功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 40mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 40mm | 提断后间隔20分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 40mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 40mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 40mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
| 40mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度70％ | 变色 |
从表11可以看出，保持真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之70，坩埚下降40mm的情况下，不管单晶提断后间隔多长时间升高加热功率，最后单晶断面的结果均是变色；
表12
| 埚位下降值 | 提断后功率升高时间 | 真空泵阀及管道控制阀的阀门开度 | 是否变色 |
| 40mm | 提断后立即功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 40mm | 提断后间隔10分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 40mm | 提断后间隔20分钟功率升高 | 开度100％ | 变色 |
| 40mm | 提断后间隔30分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
| 40mm | 提断后间隔40分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
| 40mm | 提断后间隔50分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
| 40mm | 提断后间隔60分钟功率升高 | 开度100％ | 不变色 |
从表12可以看出，增加真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之百，坩埚下降40mm的情况下，当单晶提断后间隔30分钟后再升高加热功率，此时单晶断面不变色。
综上所述，可以得出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
在单晶提断后，采用增加真空泵阀和管道控制阀的阀门开度为百分之百、坩埚下降30-40mm、同时在单晶提断后至少间隔30分钟升高加热功率的相互配合下，能够避免单晶断面不变色，从而降低了原料处理的难度，降低了原料处理的成本，增大了生产效益。
同时本实施例中优先选择下降坩埚30mm、间隔30分钟后升高加热功率，若升温间隔大于30分钟，则会导致下次引晶找温时耽误时长，并且埚位下降大于40mm，会引起晶体内裂比例升高。
应当理解的是，本申请的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本申请的原理，而不构成对本申请的限制。因此，在不偏离本申请的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。此外，本申请所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种单晶断棱线处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S11、在单晶提断后，增加真空泵阀及管道控制阀的阀门开度；
步骤S12、控制坩埚下降，使所述单晶棒的底端与硅液面的距离保持在25-35mm之间，并保持加热功率不变；
步骤S13、对所述单晶棒进行提拉，提拉至少30分钟后，升高所述加热功率至80-90kw之间。
2.根据权利要求1所述的单晶断棱线处理方法，其特征在于，所述增加真空泵阀及管道控制阀的阀门开度包括使真空泵阀和管道控制阀的阀门开度由半开状态调整为全开状态。
3.根据权利要求1或者2所述的单晶断棱线处理方法，其特征在于，所述步骤S12中控制所述单晶棒的底端与硅液面的距离保持在30mm。
4.根据权利要求3所述的单晶断棱线处理方法，其特征在于，所述步骤S13包括：步骤S131，以第一提拉速度提拉所述单晶棒30分钟后，所述单晶棒的底端进入水冷热屏，所述第一提拉速度为260-280mm/h；步骤S132，继续提拉所述单晶棒至所述单晶棒离开水冷热屏，并同时升高加热功率至80-90kw之间。
5.根据权利要求4所述的单晶断棱线处理方法，其特征在于，所述步骤S131中提拉所述单晶棒的第一提拉速度为270mm/h。
6.根据权利要求4所述的单晶断棱线处理方法，其特征在于，所述步骤S132包括：在所述单晶棒以第一提拉速度提拉30分钟后，切换以第二提拉速度继续提拉所述单晶棒，至所述单晶棒的底端离开水冷热屏，同时该阶段升高加热功率至80-90kw之间，所述第二提拉速度为350-370mm/h。
7.根据权利要求6所述的单晶断棱线处理方法，其特征在于，所述步骤S132中以所述第二提拉速度提拉所述单晶棒的提拉时间至少为30分钟。
8.根据权利要求6所述的单晶断棱线处理方法，其特征在于，所述步骤S132中提拉所述单晶棒的第二提拉速度为360mm/h。
9.一种单晶棒，其特征在于，所述单晶棒采用权利要求1至8中任一项所述的单晶断棱线处理方法形成。
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| CN202211014568.XA CN115341279B (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 一种单晶断棱线处理方法及单晶棒 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211014568.XA CN115341279B (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 一种单晶断棱线处理方法及单晶棒 |
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2022
- 2022-08-23 CN CN202211014568.XA patent/CN115341279B/zh active Active
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