一种提高直拉单晶硅轴向电阻率均匀性的方法及装置与流程

文档序号:11126837阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种提高直拉单晶硅轴向电阻率均匀性的装置,其特征在于,其包括:掺杂剂容器、质量流量计、电磁阀和输送管,所述掺杂剂容器的顶部设有掺杂剂装入口,所述掺杂剂容器的底部设有掺杂剂出口,所述掺杂剂装入口上设有与所述掺杂剂装入口相配合的密封盖;所述掺杂剂容器的下方设有所述输送管,所述输送管的上端进口与所述掺杂剂出口连接,所述输送管的下端连接有尖嘴出口;所述输送管上设有所述质量流量计和所述电磁阀,所述质量流量计与所述电磁阀电连接。

2.根据权利要求1所述的一种提高直拉单晶硅轴向电阻率均匀性的装置,其特征在于,所述输送管由上向下倾斜设置,所述尖嘴出口的内径为1-5mm,所述尖嘴出口的壁厚0.3-1mm,所述尖嘴出口的材质为氮化硅。

3.一种提高直拉单晶硅轴向电阻率均匀性的方法,其特征在于,其包括如下步骤:(1)单晶硅拉制开始前准备;(2)熔化多晶硅原料;(3)引晶步骤;(4)放肩步骤;(5)转肩步骤;(6)等径步骤;(7)收尾步骤;

所述步骤(1)单晶硅拉制开始前准备具体为:在单晶硅拉制开始前准备提高直拉单晶硅轴向电阻率均匀性的装置,其包括:掺杂剂容器、质量流量计、电磁阀和输送管,所述掺杂剂容器的顶部设有掺杂剂装入口,所述掺杂剂容器的底部设有掺杂剂出口,所述掺杂剂装入口上设有与所述掺杂剂装入口相配合的密封盖;所述掺杂剂容器的下方设有所述输送管,所述输送管的上端进口与所述掺杂剂出口连接,所述输送管的下端连接有尖嘴出口;所述输送管上设有所述质量流量计和所述电磁阀,所述质量流量计与所述电磁阀电连接;将所述掺杂剂容器擦拭干净,将已知固相或液相掺杂剂从掺杂剂装入口装进所述掺杂剂容器并封口,此时,所述电磁阀为关闭状态;

所述步骤(2)熔化多晶硅原料具体为:将多晶硅原料装入石英坩埚,并抽真空通氩气,将炉压控制在10-20torr,炉压稳定后,加热使所述多晶硅原料熔化,待所述多晶硅原料全部熔化为熔硅,将所述石英坩埚升至稳温埚位,使所述尖嘴出口浸入所述熔硅中,浸入深度为2-5mm,所述尖嘴出口距所述熔硅的液面中心距离为:单晶硅棒半径加2-10mm;

所述步骤(6)等径步骤具体为:进入等径阶段,打开所述电磁阀,使所述掺杂剂通入所述输送管进入所述熔硅;等径开始至设备监控到剩余所述熔硅质量为装料质量的1/2时,所述掺杂剂通入量以0.3%/kg的速度减少;剩余所述熔硅质量在装料质量的1/2至装料质量的1/7时,所述掺杂剂通入量以1%/kg的速度减少;剩余所述熔硅质量少于装料质量的1/7时,关闭所述电磁阀。

4.根据权利要求3所述的一种提高直拉单晶硅轴向电阻率均匀性的方法,其特征在于,所述步骤(3)引晶步骤:稳温2-4h开始引晶,细颈直径为3-5mm、长度≥150mm;所述步骤(4)放肩步骤:引晶结速后,进入放肩阶段,放肩长度在100-130mm;所述步骤(5)转肩步骤:放肩直径至单晶要求直径后开始转肩;所述步骤(7)收尾步骤:剩余所述熔硅质量为10kg结束等径并开始收尾,收尾长度150-200mm,收尾结束停止加热,埚位降低200mm,单晶硅棒升高200mm,冷却4-6h拆炉。

5.根据权利要求3或4所述的一种提高直拉单晶硅轴向电阻率均匀性的方法,其特征在于,所述步骤(6)等径步骤中,等径阶段晶体旋转速度为8-14r/min,坩埚的旋转速度为8-12r/min。

6.根据权利要求3或4所述的一种提高直拉单晶硅轴向电阻率均匀性的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述输送管由上向下倾斜设置,所述尖嘴出口的内径为1-5mm,所述尖嘴出口的壁厚0.3-1mm,所述尖嘴出口的材质为氮化硅,耐高温且不与熔硅反应。

7.根据权利要求5所述的一种提高直拉单晶硅轴向电阻率均匀性的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述输送管由上向下倾斜设置,所述尖嘴出口的内径为1-5mm,所述尖嘴出口的壁厚0.3-1mm,所述尖嘴出口的材质为氮化硅,耐高温且不与熔硅反应。

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