CN116200804A - 一种大尺寸直拉单晶工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一种大尺寸直拉单晶工艺，包括：在收尾工序开始时，提升水冷屏，直至收尾工序完成。本方案通过提升水冷屏，使其远离了生长界面，以便于使得生长界面温度骤然上升，从而加速了晶棒直径缩减，减少了晶棒直径缩减的时间，实现收尾工序加速完成，以此有助于解决了收尾工序耗时较长的问题。
Description
技术领域
本发明涉及单晶硅制造技术领域，特别涉及一种大尺寸直拉单晶工艺。
背景技术
在单晶硅棒生产过程中，主要包括拆炉、装料、熔料、调温、引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉等工序。其中，收尾是重要的一道工序，收尾可结束一根单晶棒的拉制：在等径结束，单晶尾面脱离溶硅后，受热应力影响会产生位错，且位错会向上蔓延。为避免此现象，采用收尾工艺，减小晶体尾部所受热应力的作用面，防止位错产生，提高单晶的成晶率。
目前一般是通过降低埚转、提高功率使热场温度升高，同时提升晶体拉速等措施，使晶棒直径缩小，当直径缩减至一定程度，直接提断处理，但是整个过程时间较长，即目前收尾工序存在时间较长的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种大尺寸直拉单晶工艺，通过提升水冷屏，使其远离了生长界面，以便于使得生长界面温度骤然上升，从而加速了晶棒直径缩减，减少了晶棒直径缩减的时间，实现收尾工序加速完成，以此有助于解决了收尾工序耗时较长的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种大尺寸直拉单晶工艺，包括：
在收尾工序开始时，提升水冷屏，直至收尾工序完成。
优选地，所述提升水冷屏包括：
先快速提升水冷屏，再逐渐慢速提升水冷屏，最后恒速提升水冷屏。
优选地，水冷屏快速提升的提速为140-150mm/hr，水冷屏快速提升的提速逐渐降至恒定提速的降幅为25-35mm/hr。
优选地，水冷屏快速提升的提速为165-180mm/hr，水冷屏快速提升的提速逐渐降至恒定提速的降幅为25-45mm/hr。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的大尺寸直拉单晶工艺，通过提升水冷屏，使其远离了生长界面，以便于使得生长界面温度骤然上升，从而加速了晶棒直径缩减，减少了晶棒直径缩减的时间，实现收尾工序加速完成，以此有助于解决了收尾工序耗时较长的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的大尺寸直拉单晶工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的大尺寸直拉单晶工艺，如图1所示，包括：
在收尾工序开始时，提升水冷屏，直至收尾工序完成，水冷屏提升至上限。
需要说明的是，单晶的收尾过程本身就是一个升温的过程，通过提升水冷屏，使其远离了生长界面，进而使得生长界面温度会骤然上升，加速了晶棒直径缩减，减少了晶棒直径缩减的时间，实现收尾工序加速完成，从而有助于解决了收尾工序耗时较长的问题。也就是说，本方案通过提升水冷屏的方式实现收尾工序的快速升温。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的大尺寸直拉单晶工艺，通过提升水冷屏，使其远离了生长界面，以便于使得生长界面温度骤然上升，从而加速了晶棒直径缩减，减少了晶棒直径缩减的时间，实现收尾工序加速完成，以此有助于解决了收尾工序耗时较长的问题。
具体地，如图1所示，为保证收尾不断线同时确保快速升温；相应地，所述提升水冷屏包括：
先快速提升水冷屏，再逐渐慢速提升水冷屏，最后恒速提升水冷屏。
需要说明的是，在逐渐慢速提升水冷屏过程中，水冷屏的提速是逐渐递减，而且该降幅是微小的降幅，并且还要根据实际工况(配合功率、拉速的变化)来调节降幅，最后保持在一个稳定的提速，即为最后恒速提升水冷屏，而且水冷屏快速提升的提速，慢速提升的提速还需要配合功率、拉速的变化。也就是说，为保证收尾不断线同时快速升温，水冷屏应先迅速提升，然后再慢速提升，最后再以固定的提速提升，而且还可通过PI来控制水冷屏提升，保证在收尾过程中温度、拉速、水冷屏提速有序配合，同时为保证晶棒直径的快速缩减，并且在考虑水冷屏的行程限位的情况下，即水冷屏提升的基本原则为先快速提升，随后慢速提升，最后保持一个稳定的提速。此外，温度上升、拉速提升以SOP为准，同时水冷屏提升参数还可写入SOP。
进一步地，水冷屏快速提升的提速可为140-150mm/hr，水冷屏快速提升的提速逐渐降至恒定提速的降幅可为25-35mm/hr。其中，该水冷屏的提升工况是针对300mm直径晶棒的收尾过程。也就是说，在300mm直径晶棒的收尾过程中，水冷屏快速提升的提速范围为140-150mm/hr，且自快速提升的提速降至保持稳定提速的降幅范围为25-35mm/hr。
其中，如下表所示，以拉制300mm直径晶棒为例，收尾总长度240mm，参数内设定水冷屏提升速度，配合功率、拉速变化来迅速缩减晶棒直径，减少收尾时间。
收尾表
再进一步地，水冷屏快速提升的提速可为165-180mm/hr，水冷屏快速提升的提速逐渐降至恒定提速的降幅可为25-45mm/hr。其中，该水冷屏的提升工况是针对250mm直径晶棒的收尾过程。也就是说，在250mm直径晶棒的收尾过程中，水冷屏快速提升的提速范围为165-180mm/hr，且自快速提升的提速降至保持稳定提速的降幅范围为25-45mm/hr。
其中，如下表所示，以拉制250mm直径晶棒为例，收尾总长度190mm，参数内设定水冷屏提升速度，配合功率、拉速变化来迅速缩减晶棒直径，减少收尾时间。
收尾表
其中，需要说明的是，温度反应是存在滞后性的，刚开始收尾时，可以看到功率迅速提升了3KW(如上述两表)，这3KW的功率反应需要一定时间，为了快速收尾，开始时水冷屏也同样迅速提升，这样能够弥补开始时温度反应滞后的现象，后续待温度已完全反应，水冷屏提速配合会降低一点，最后趋于稳定，目的是为了配合温度的变化。也就是说，在收尾工序中，先快速提升水冷屏，再逐渐慢速提升水冷屏，最后再趋于恒速提升水冷屏，这是为了更好配合温度的变化。
当然，本方案水冷屏的提升工况还可以根据具体情况而采用其它的参数。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种大尺寸直拉单晶工艺，其特征在于，包括：
在收尾工序开始时，提升水冷屏，直至收尾工序完成。
2.根据权利要求1所述的大尺寸直拉单晶工艺，其特征在于，所述提升水冷屏包括：
先快速提升水冷屏，再逐渐慢速提升水冷屏，最后恒速提升水冷屏。
3.根据权利要求2所述的大尺寸直拉单晶工艺，其特征在于，水冷屏快速提升的提速为140-150mm/hr，水冷屏快速提升的提速逐渐降至恒定提速的降幅为25-35mm/hr。
4.根据权利要求2所述的大尺寸直拉单晶工艺，其特征在于，水冷屏快速提升的提速为165-180mm/hr，水冷屏快速提升的提速逐渐降至恒定提速的降幅为25-45mm/hr。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310184142.7A CN116200804A (zh) | 2023-02-28 | 2023-02-28 | 一种大尺寸直拉单晶工艺 |
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| CN202310184142.7A CN116200804A (zh) | 2023-02-28 | 2023-02-28 | 一种大尺寸直拉单晶工艺 |
Publications (1)
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| CN116200804A true CN116200804A (zh) | 2023-06-02 |
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ID=86512545
Family Applications (1)
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| CN202310184142.7A Pending CN116200804A (zh) | 2023-02-28 | 2023-02-28 | 一种大尺寸直拉单晶工艺 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN116200804A (zh) |
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2023
- 2023-02-28 CN CN202310184142.7A patent/CN116200804A/zh active Pending
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