TWI835188B - 一種單晶矽棒的拉製方法及單晶矽棒 - Google Patents
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Abstract
本發明實施例公開了一種單晶矽棒的拉製方法及單晶矽棒，該方法包括：將設定品質的多晶矽熔料和第一預設品質的摻雜劑放置於石英坩堝中加熱熔化形成矽熔液後，下降籽晶至該矽熔液液面處並拉製第一預設長度的第一單晶矽棒節；在該第一單晶矽棒節冷卻後將該第一單晶矽棒節移出拉晶爐，並沿該第一單晶矽棒節的細頸處剪斷以獲得剩餘的籽晶；下降該剩餘的籽晶至剩餘的該矽熔液液面處，拉製帶水準肩部的晶體；提升該晶體至副爐室冷卻後，將第二預設品質的該摻雜劑放置在該晶體的水準肩部處；通過下降該晶體直至該晶體完全浸入該剩餘的矽熔液中熔化後，拉製第二預設長度的第二單晶矽棒節。
Description
本發明實施例屬於單晶矽棒製造技術領域，尤其關於一種單晶矽棒的拉製方法及單晶矽棒。
單晶矽棒大部分採用切克勞斯基（Czochralski）法，又或被稱之為直拉法製造。該方法是運用熔體的冷凝結晶驅動原理，在固體和液體的交界面處，由於熔體溫度下降產生由液體轉換成固體的相變化。在該方法中，通過將固態的多晶矽熔料放置在石英坩堝內並加熱使石英坩堝中的多晶矽熔料熔化，之後經過引晶、縮頸、放肩、等徑和收尾等技術過程，最終完成了無位錯單晶矽棒的拉製。
另一方面，單晶矽棒按照摻雜劑的不同可以分為P型單晶矽棒和N型單晶矽棒。此外，以P型單晶矽棒為例，按照摻雜劑含量的多少，通常P型單晶矽棒又可以分為輕摻P+單晶矽棒和重摻P++單晶矽棒。目前生產P型單晶矽棒的方法是把摻雜劑硼和多晶矽熔料同時放進石英坩堝內加熱熔化，以此來改變單晶矽棒的特性。
但是，在實際生產中，經常會有客戶提出不同的需求量，比如說只需要指定長度的輕摻P+單晶矽棒或者重摻P++單晶矽棒，在這種情況下可能會導致如果只拉製較短長度的輕摻P+單晶矽棒或者重摻P++單晶矽棒，會增加成本，如石英坩堝，產能等；又或者如果仍然拉製出較長長度的輕摻P+單晶矽棒或者重摻P++單晶矽棒，則沒有客戶需求的那一部分單晶矽棒會造成浪費。
有鑑於此，本發明提供一種單晶矽棒的拉製方法及單晶矽棒，能夠實現利用一根籽晶在同一單晶矽棒上拉製分別包含輕摻P+和重摻P++且長度不同的兩段單晶矽棒節，技術操作簡單，且滿足了不同客戶的產品需求，避免了單晶矽棒的浪費，降低了生產成本。
本發明實施例的技術方案是這樣實現的：
第一方面，本發明實施例提供了一種單晶矽棒的拉製方法，該方法包括：
將設定品質的多晶矽熔料和第一預設品質的摻雜劑放置於石英坩堝中加熱熔化形成矽熔液後，下降籽晶至該矽熔液液面處並拉製第一預設長度的第一單晶矽棒節；
在該第一單晶矽棒節冷卻後將該第一單晶矽棒節移出拉晶爐，並沿該第一單晶矽棒節的細頸處剪斷以獲得剩餘的籽晶；
下降該剩餘的籽晶至剩餘的該矽熔液液面處，拉製帶水準肩部的晶體；
提升該晶體至副爐室冷卻後，將第二預設品質的該摻雜劑放置在該晶體的水準肩部處；
通過下降該晶體直至該晶體完全浸入該剩餘的矽熔液中熔化後，拉製第二預設長度的第二單晶矽棒節。
第二方面，本發明實施例還提供了一種單晶矽棒，該單晶矽棒是根據如上所述的拉製方法製備而得。
本發明實施例提供了一種單晶矽棒的拉製方法及單晶矽棒；通過該拉製方法，能夠先拉製一段輕摻P+的第一單晶矽棒節，且第一單晶矽棒節的長度可以控制為第一預設長度，當第一單晶矽棒節拉製完成並移出拉晶爐後，沿第一單晶矽棒節的細頸處剪斷能夠獲得剩餘的籽晶，再通過下降剩餘的籽晶至剩餘的矽熔液液面處，並在剩餘的籽晶末端生長一含有水準肩部的晶體，並將後續需要補充的摻雜劑放置在晶體的水準肩部處，通過下降晶體使得需要待補充的摻雜劑完全浸入剩餘的矽熔液中並充分熔化後，採用直拉法拉製得到重摻P++的第二單晶矽棒節，且第二單晶矽棒節的生長長度可以控制為第二預設長度，從而拉製得到分別包含輕摻P+和重摻P++且長度不同的第一單晶矽棒節和第二單晶矽棒節，該拉製方法簡單易操作，且拉製得到的第一單晶矽棒節和第二單晶矽棒節能夠滿足不同的產品需求，避免了單晶矽棒的浪費，降低了生產成本。
為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖及附件，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的申請範圍，合先敘明。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「橫向」、「上」、「下」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
參見圖1，其示出了能夠實施本發明實施例技術方案的拉晶爐1的結構示意圖，如圖1所示，在該拉晶爐1中包括了副爐室10、導流筒20、石英坩堝30以及分佈於石英坩堝30四周的石墨加熱器40位於主爐室50內，多晶矽熔料可以裝盛於石英坩堝30內，通過石墨加熱器40進行加熱並熔化形成矽熔液MS。
可以理解地，拉晶爐1的結構中還包括了籽晶纜60，其可以用於在拉製含有摻雜劑的基準單晶矽棒
時，在石英坩堝30中會裝入
品質的多晶矽熔料和
一定品質的摻雜劑，當加熱石英坩堝30使得多晶矽熔料和摻雜劑熔化形成矽熔液MS且矽熔液MS的溫度穩定後，通過籽晶纜60下降籽晶70至矽熔液MS的固液介面處並開始引晶、縮頸、放肩、等徑生長以及收尾等工序，最終能夠得到一定長度的基準單晶矽棒
，比如說，以目前直徑為12英寸的基準單晶矽棒
為例，當在石英坩堝30中加入的400千克多晶矽熔料和一定品質的摻雜劑硼時，能夠拉製得到長度為2米左右的基準單晶矽棒
，且可以理解地，對於基準單晶矽棒
來說，其各個部分處含有的摻雜量是一致的。拉製完成的基準單晶矽棒
如圖2所示。
需要說明的是，在拉晶爐1爐體的最上方還設置有與籽晶纜60連接的提拉頭80，提拉頭80主要是用於實現籽晶70的旋轉以及提升，以及可以記錄籽晶的位移等資料。
可以理解地，圖1所示的拉晶爐1中還可以包括其他圖1中未示出的結構，比如，坩堝升降裝置等，本發明實施例不作具體的闡述。
基於拉晶爐1，參見圖3，其示出了本發明實施例提供的一種單晶矽棒S的拉製方法，該方法包括：
S301：將設定品質的多晶矽熔料和第一預設品質的摻雜劑放置於石英坩堝中加熱熔化形成矽熔液後，下降籽晶至該矽熔液液面處並拉製第一預設長度的第一單晶矽棒節；
S302：在該第一單晶矽棒節冷卻後將該第一單晶矽棒節移出拉晶爐，並沿該第一單晶矽棒節的細頸處剪斷以獲得剩餘的籽晶；
S303：下降該剩餘的籽晶至剩餘的該矽熔液液面處，拉製帶水準肩部的晶體；
S304：提升該晶體至副爐室冷卻後，將第二預設品質的該摻雜劑放置在該晶體的水準肩部處；
S305：通過下降該晶體直至該晶體完全浸入該剩餘的矽熔液中熔化後，拉製第二預設長度的第二單晶矽棒節。
需要說明的是，在設定品質的多晶矽熔料中加入第一預設品質的摻雜劑硼並熔化形成矽熔液後，採用直拉法能夠拉製獲得輕摻P+的第一單晶矽棒節，當第一單晶矽棒節拉製完成後，在剩餘的矽熔液中加入補充的摻雜劑以能夠拉製得到重摻P++的第二單晶矽棒節，因此步驟S304中摻雜劑的第二預設品質表示的是後續需要補充的摻雜劑硼的品質。
通過圖3所示的技術方案，通過先拉製輕摻P+的第一預設長度的第一單晶矽棒節，並且在第一單晶矽棒節拉製完成後，沿第一單晶矽棒節的細徑剪短以獲得剩餘的籽晶；其次，在剩餘的籽晶的末端生長帶有水準肩部的晶體，在拉製第二單晶矽棒節之前，提升晶體至副爐室冷卻後，將需要補充的第二預設品質的摻雜劑放置在晶體的水準肩部處；最後，通過下降晶體直至完全浸入剩餘的矽熔液中且熔化充分後，就能夠採用直拉法拉製得到重摻P++的第二單晶矽棒節。
對於圖3所示的技術方案，在一些示例中，該將設定品質的多晶矽熔料和第一預設品質的摻雜劑放置於石英坩堝中加熱熔化形成矽熔液後，下降籽晶至該矽熔液液面處並拉製第一預設長度的第一單晶矽棒節，包括：
在該多晶矽熔料的品質
一定的情況下，獲取該摻雜劑的第一預設品質
；
將品質
的該多晶矽熔料和第一預設品質
的該摻雜劑加入石英坩堝中加熱熔化形成矽熔液後，下降籽晶至該矽熔液液面處並拉製該第一單晶矽棒節
，且在等徑生長階段監測該第一單晶矽棒節
的生長長度；
當該第一單晶矽棒節
的生長長度達到該第一預設長度
時，對該第一單晶矽棒節
進行收尾工序操作。
對於上述示例，在一些可能的實現方式中，該在該多晶矽熔料的品質
一定的情況下，獲取該摻雜劑的第一預設品質
，包括：
通過式（1）計算獲得該摻雜劑的第一預設品質
：
（1）
其中，
表示基準單晶矽棒
的電阻率；
表示該基準單晶矽棒
中該摻雜劑的品質；
表示該第一單晶矽棒節
的電阻率。
對於上述技術方案，在本發明具體實施之前，基於拉晶爐1會預先拉製一根如圖2所示的基準單晶矽棒
，其中，在拉製基準單晶矽棒
時投放的多晶矽熔料的品質也為
，加入的摻雜劑硼的品質為
，這樣通過測試可以獲得基準單晶矽棒
的電阻率
，具體電阻率
的測試方法在本發明實施例中不作具體的闡述。
在測試獲得了基準單晶矽棒
的電阻率
情況下，就能夠通過式（1）計算獲得拉製輕摻P+的第一單晶矽棒節
時在
品質的多晶矽熔料中需要加入的摻雜劑硼的第一預設品質
。
需要說明的是，在本發明實施例中，第一單晶矽棒節
是按照產品的需求拉製的，因此其電阻率
為已知的。
對於上述示例，在一些可能的實現方式中，該將品質
的該多晶矽熔料和第一預設品質
的該摻雜劑加入石英坩堝中加熱熔化形成矽熔液後，下降籽晶至該矽熔液液面處並拉製該第一單晶矽棒節
，且在等徑生長階段監測該第一單晶矽棒節
的生長長度，包括：
採用直拉法拉製該第一單晶矽棒節
時，在等徑生長階段通過監測籽晶纜上升的距離來確定該第一單晶矽棒節
的生長長度。
可以理解地，如圖1所示，利用拉晶爐1製備第一單晶矽棒節
時，在多晶矽熔料熔化成為矽熔液MS且矽熔液MS溫度穩定後，通過提拉頭80下降籽晶70至矽熔液液面處並進行引晶等工序操作，當引晶完成開始生長細頸時，籽晶70會隨著籽晶纜60的上升而逐漸上升。因此，可以理解地，在等徑生長階段，籽晶纜60上升的距離可以用來表徵第一單晶矽棒節
的生長長度。
需要說明的是，籽晶纜60上升的距離可以通過提拉頭80中的位移資料獲得。
在本發明的一些實現方式中，如圖4所示，籽晶纜60的端部也可以與繞線軸90上的繩索901相連接，在等徑生長階段通過監測繞繩索901移動的距離來確定第一單晶矽棒節
的生長長度，具體來說，通過繩索901移動時在該繞線軸90上纏繞的圈數
以及該繞線軸90的直徑
，獲取該繩索901移動的距離
；當然，在第一單晶矽棒節
的第一預設長度
已知的情況下，通過監測繩索901在繞線軸90上纏繞的圈數
也能夠控制第一單晶矽棒節
的生長長度。
當然，對於第一單晶矽棒節
生長長度的監測也不局限於上述的方法，比如，也可以在拉晶爐1的觀察視窗（圖中未示出）安裝工業相機等，以即時監測第一單晶矽棒節
的生長狀態以及生長長度。
可以理解地，在等徑生長階段，當籽晶纜60移動的距離
等於第一單晶矽棒節
的第一預設長度
時，即可以進行第一單晶矽棒節
的收尾工序。最終拉製得到的第一單晶矽棒節
如圖5中左斜線填充部分所示，其生長長度為第一預設長度
。
對於圖3所示的技術方案，在一些示例中，如圖5所示，該在該第一單晶矽棒節冷卻後將該第一單晶矽棒節移出拉晶爐，並沿該第一單晶矽棒節的細頸處剪斷以獲得剩餘的籽晶。可以理解地，在第一單晶矽棒節
拉製完成且經冷卻後移出拉晶爐1，可以沿第一單晶矽棒節
的細頸處剪斷，以獲得剩餘的籽晶70。
對於圖3所示的技術方案，在一些示例中，該下降該剩餘的籽晶至剩餘的該矽熔液液面處，拉製帶水準肩部的晶體，包括：
下降該剩餘的籽晶至剩餘的該矽熔液液面處，進行引晶及縮頸工序操作；
當該剩餘的籽晶的末端生長出一段細頸後，進行放肩操作，使得該細頸的末端生長出水準肩部；
當生長出該水準肩部後，進行快速收尾工序操作，以在該剩餘的籽晶的末端生長出帶水準肩部的晶體
。
可以理解地，如圖6所示，在剩餘的籽晶70下降至矽熔液MS液面處進行縮頸操作後，剩餘的籽晶70的末端能夠生長出一段細頸，當再次進行放肩以及快速收尾的工序操作後，能夠在剩餘的籽晶70的末端生長出晶體
，且晶體
帶有水準肩部。
對於圖3所示的技術方案，在一些示例中，該提升該晶體至副爐室冷卻後，將第二預設品質的該摻雜劑放置在該晶體的水準肩部處，包括：
通過提升籽晶纜以使得該晶體
移動至副爐室且冷卻後，將該第二預設品質的該摻雜劑放置在該晶體
的水準肩部處。
可以理解地，如圖7所示，當晶體
提升至副爐室時且冷卻後，可以通過拉晶爐1中的投料裝置將預先準備的品質為第二預設品質
的摻雜劑硼（圖中黑色圓形所示）放置在晶體
的水準肩部。
對於上述示例，在一些可能的實現方式中，該第二預設品質
的計算方法，包括：
根據該第一單晶矽棒節
的尺寸參數，計算獲得該第一單晶矽棒節
的品質
，其中，
表示該第一單晶矽棒節
的直徑，
表示該第一單晶矽棒節的密度；
根據該第一單晶矽棒節
的品質
，計算獲得該石英坩堝中剩餘矽熔液的品質
；
根據式（2），推導計算得到該第一單晶矽棒節
中包含的該摻雜劑的品質
：
（2）
其中，
表示該摻雜劑在該矽熔液中的分凝係數；
表示該剩餘矽熔液中包含的該摻雜劑的品質，且
；
根據式（3），計算獲得當多晶矽品質為
時該第二單晶矽棒節
對應的摻雜量
：
（3）
其中，
表示該第二單晶矽棒節
的電阻率；
根據式（4），計算獲得品質為
的矽熔液中包含的該摻雜劑的品質
：
（4）
根據該摻雜量
以及該剩餘矽熔液中的摻雜量
，計算獲得需要補充的該摻雜劑的第二預設品質
。
需要說明的是，分凝係數=雜質在固相中的溶解度/雜質在液相中的溶解度，且摻雜劑硼在矽熔液中的分凝係數一般取0.3，因此通過式（2）、式（3）以及式（4）就能夠反推導出：當已知剩餘的矽熔液的品質
時，製備重摻P++的第二單晶矽棒節
需要的摻雜劑硼的品質
，從而根據剩餘的矽熔液中已含有的摻雜劑品質
，計算獲得需要補充的摻雜劑的第二預設品質
。
需要說明的是，在本發明實施例中，第二單晶矽棒節
是按照產品的需求拉製的，因此其電阻率
為已知的。
當然，可以理解地，在本發明的具體實施例中，也可以在提拉頭80處設置一稱重裝置（圖中未示出）以獲得第一單晶矽棒
的品質
，進而根據第一單晶矽棒節
的品質
獲得石英坩堝中剩餘的矽熔液的品質
，以及當矽熔液的品質為
時，在拉製重摻P++的第二單晶矽棒節時需要的摻雜劑硼的品質
，最終獲得需要補充的該摻雜劑的第二預設品質
。
對於圖3所示的技術方案，在一些示例中，該通過下降該晶體直至該晶體完全浸入該剩餘的矽熔液中熔化後，拉製第二預設長度的第二單晶矽棒節，包括：
下降該晶體
使得放置在該水準肩部的摻雜劑完全浸入在該剩餘的矽熔液中並熔化後，拉製該第二單晶矽棒節
，並在等徑生長階段監測該第二單晶矽棒節
的生長長度；
當該第二單晶矽棒節
的生長長度為該第二預設長度
時，對該第二單晶矽棒節
進行收尾工序操作。
可以理解地，如圖8所示，在晶體
的水準肩部放置好需要補充的摻雜劑硼後，通過下降晶體
直至整個晶體
包括其水準肩部完全浸入剩餘的矽熔液中熔化且矽熔液的溫度穩定後，就能夠按照直拉法的工序步驟：引晶-縮頸-放肩-等徑生長-收尾的操作在剩餘的籽晶70的尾部連續拉製得到長度為第二預設長度
的第二單晶矽棒節
，且第二單晶矽棒節
的摻雜類型為重摻P++。
對於上述示例，在一些可能的實現方式中，該下降該晶體
使得放置在該水準肩部的摻雜劑完全浸入在該剩餘的矽熔液中並熔化後，拉製該第二單晶矽棒節
，並在等徑生長階段監測該第二單晶矽棒節
的生長長度，包括：
採用直拉法拉製該第二單晶矽棒節
時，在等徑生長階段通過監測籽晶纜上升的距離來確定該第二單晶矽棒節
的生長長度。
與拉製第一單晶矽棒節
的過程類似，在等徑生長階段，籽晶纜60上升的距離可以用來表徵第二單晶矽棒節
的生長長度。最終拉製得到的第二單晶矽棒節
如圖9中右斜線填充部分所示，其生長長度為第二預設長度
。
需要說明的是，籽晶纜60上升的距離可以通過提拉頭80中的位移資料獲得。
本發明實施例提供了一種單晶矽棒
，該單晶矽棒
是根據前述技術方案所述的拉製方法製備而得。
可以理解地，通過本發明實施例拉製得到的單晶矽棒
包含了長度為第一預設長度
的輕摻P+的第一單晶矽棒節
和長度為第一預設長度
的重摻P++的第二單晶矽棒節
，能夠滿足不同客戶的不同需求，減少了生產成本的浪費。
可以理解地，採用本發明實施例提供的拉製方法，也能夠實現同一根單晶矽棒
中包括摻雜量不同且長度也不同的多段單晶矽棒節。
需要說明的是：本發明實施例所記載的技術方案之間，在不衝突的情況下，可以任意組合。
以上僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定本發明之實施範圍，如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。
1:拉晶爐
10:副爐室
20:導流筒
30:石英坩堝
40:石墨加熱器
50:主爐室
60:籽晶纜
70:籽晶
80:提拉頭
90:繞線軸
901:繩索
MS:矽熔液
:第一預設長度
:第二預設長度
:單晶矽棒
:單晶矽棒
:晶體
:第一單晶矽棒節
:第二單晶矽棒節
S301-S305:步驟
圖1為本發明實施例提供的一種拉晶爐結構示意圖；
圖2為本發明實施例提供的常規技術方案中拉製的單晶矽棒結構示意圖；
圖3為本發明實施例提供的一種單晶矽棒的拉製方法流程示意圖；
圖4為本發明實施例提供的一種監測單晶矽棒生長長度的結構示意圖；
圖5為本發明實施例提供的獲取剩餘的籽晶的方法示意圖；
圖6為本發明實施例提供的剩餘的籽晶末端生長帶水準晶體的示意圖；
圖7為本發明實施例提供的晶體的水準肩部放置摻雜劑示意圖；
圖8為本發明實施例提供的晶體完全浸入矽熔液示意圖
圖9為本發明實施例提供的第二單晶矽棒節的示意圖。
1:拉晶爐
10:副爐室
20:導流筒
30:石英坩堝
40:石墨加熱器
50:主爐室
60:籽晶纜
70:籽晶
80:提拉頭
MS:矽熔液
S':單晶矽棒
Claims (10)
- 一種單晶矽棒的拉製方法，該方法包括：將設定品質的多晶矽熔料和第一預設品質的摻雜劑放置於石英坩堝中加熱熔化形成矽熔液後，下降籽晶至該矽熔液液面處並拉製第一預設長度的第一單晶矽棒節；在該第一單晶矽棒節冷卻後將該第一單晶矽棒節移出拉晶爐，並沿該第一單晶矽棒節的細頸處剪斷以獲得剩餘的籽晶；下降該剩餘的籽晶至剩餘的該矽熔液液面處，拉製帶水準肩部的晶體；提升該晶體至副爐室冷卻後，將第二預設品質的該摻雜劑放置在該晶體的水準肩部處；通過下降該晶體直至該晶體完全浸入該剩餘的矽熔液中熔化後，拉製第二預設長度的第二單晶矽棒節。
- 如請求項1所述之單晶矽棒的拉製方法，其中，該將設定品質的多晶矽熔料和第一預設品質的摻雜劑放置於石英坩堝中加熱熔化形成矽熔液後，下降籽晶至該矽熔液液面處並拉製第一預設長度的第一單晶矽棒節，包括：在該多晶矽熔料的品質M一定的情況下，獲取該摻雜劑的第一預設品質m 1；將品質M的該多晶矽熔料和第一預設品質m 1的該摻雜劑加入石英坩堝中加熱熔化形成矽熔液後，下降籽晶至該矽熔液液面處並拉製該第一單晶矽棒節S 1，且在等徑生長階段監測該第一單晶矽棒 節S 1的生長長度；當該第一單晶矽棒節S 1的生長長度達到該第一預設長度L 1時，對該第一單晶矽棒節S 1進行收尾工序操作。
- 如請求項2所述之單晶矽棒的拉製方法，其中，該在該多晶矽熔料的品質M一定的情況下，獲取該摻雜劑的第一預設品質m 1，包括：通過式(1)計算獲得該摻雜劑的第一預設品質m 1：
- 如請求項2所述之單晶矽棒的拉製方法，其中，該將品質M的該多晶矽熔料和第一預設品質m 1的該摻雜劑加入石英坩堝中加熱熔化形成矽熔液後，下降籽晶至該矽熔液液面處並拉製該第一單晶矽棒節S 1，且在等徑生長階段監測該第一單晶矽棒節S 1的生長長度，包括：採用直拉法拉製該第一單晶矽棒節S 1時，在等徑生長階段通過監測籽晶纜上升的距離來確定該第一單晶矽棒節S 1的生長長度。
- 如請求項1所述之單晶矽棒的拉製方法，其中，該下降該剩餘的籽晶至剩餘的該矽熔液液面處，拉製帶水準肩部的晶體，包括：下降該剩餘的籽晶至剩餘的該矽熔液液面處，進行引晶及縮頸工序操作； 當該剩餘的籽晶的末端生長出一段細頸後，進行放肩操作，使得該細頸的末端生長出水準肩部；當生長出該水準肩部後，進行快速收尾工序操作，以在該剩餘的籽晶的末端生長出帶水準肩部的晶體S"。
- 如請求項1所述之單晶矽棒的拉製方法，其中，該提升該晶體至副爐室冷卻後，將第二預設品質的該摻雜劑放置在該晶體的水準肩部處，包括：通過提升籽晶纜以使得該晶體S"移動至副爐室且冷卻後，將該第二預設品質的該摻雜劑放置在該晶體S"的水準肩部處。
- 如請求項6所述之單晶矽棒的拉製方法，其中，該第二預設品質m 2的計算方法，包括：根據該第一單晶矽棒節S 1的尺寸參數，計算獲得該第一單晶矽棒節S 1的品質，其中，D 1表示該第一單晶矽棒節S 1的直徑，λ表示該第一單晶矽棒節的密度；根據該第一單晶矽棒節S 1的品質M 1，計算獲得該石英坩堝中剩餘矽熔液的品質M 2=M-M 1；根據式(2)，推導計算得到該第一單晶矽棒節S 1中包含的該摻雜劑的品質m 1'：
- 如請求項1所述之單晶矽棒的拉製方法，其中，該通過下降該晶體直至該晶體完全浸入該剩餘的矽熔液中熔化後，拉製第二預設長度的第二單晶矽棒節，包括：下降該晶體S"使得放置在該水準肩部的摻雜劑完全浸入在該剩餘的矽熔液中並熔化後，拉製該第二單晶矽棒節S 2，並在等徑生長階段監測該第二單晶矽棒節S 2的生長長度；當該第二單晶矽棒節S 2的生長長度為該第二預設長度L 2時，對該第二單晶矽棒節S 2進行收尾工序操作。
- 如請求項8所述之單晶矽棒的拉製方法，其中，該下降該晶體S"使得放置在該水準肩部的摻雜劑完全浸入在該剩餘的矽熔液中並熔化後，拉製該第二單晶矽棒節S 2，並在等徑生長階段監測該第 二單晶矽棒節S 2的生長長度，包括：採用直拉法拉製該第二單晶矽棒節S 2時，在等徑生長階段通過監測籽晶纜上升的距離來確定該第二單晶矽棒節S 2的生長長度。
- 一種單晶矽棒，其中，該單晶矽棒是根據如請求項1至9中任一項所述之單晶矽棒的拉製方法製備而得。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110767665.5A CN113463182B (zh) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 一种单晶硅棒的拉制方法 |
| CN202110767665.5 | 2021-07-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202300715A TW202300715A (zh) | 2023-01-01 |
| TWI835188B true TWI835188B (zh) | 2024-03-11 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5406905A (en) | 1993-05-28 | 1995-04-18 | Simco/Ramic Corporation | Cast dopant for crystal growing |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5406905A (en) | 1993-05-28 | 1995-04-18 | Simco/Ramic Corporation | Cast dopant for crystal growing |
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