本发明属于单晶硅料长晶领域,具体涉及一种超长n型硅芯圆棒的生产工艺。
背景技术:
单晶炉的工作原理:其主要工作原理是在惰性气体腔体中通过石墨电阻加热器以高温(1600℃)将石英坩埚内半导体材料(多晶硅)熔化、稳定,再通过籽晶与熔硅的接触,籍籽晶提升及旋转机构、坩埚提升及旋转机构、直径测定控制系统、温度测定控制系统等关键部件的精密配合,将多晶硅晶体的熔液进行单一方向的重新结晶,用于制备太阳能级,亦可以用于电路级的单晶硅晶体。
技术实现要素:
发明目的:为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种超长n型硅芯圆棒的生产工艺。
技术方案:一种超长n型硅芯圆棒的生产工艺,包括如下步骤:装料——化料——安定——引晶——等径——收尾——冷却;其中:
所述装料中:投料配比如下:oci500:80kg-100kg,rec4023:40kg-60kg,块状边皮:20kg-40kg,母合金磷:30.0g-35.0g;石英坩埚尺寸:坩埚高度由380mm增加至410mm,便于一次投料;
所述等径中:氩气流量设定50slm调整40slm,减少热量的流失;等径温补平均增加2℃,引导晶体缓慢生长;晶棒测量直径大于181mm;
所述冷却中:功率30kw维持1小时,10kw维持1小时后关闭功率;出炉时间由6h调整到8h,充分冷却减少晶棒中热应力。
有益效果:本发明中通过晶体生长过程中氩气流量的控制,以此保证晶体热量缓慢的散失。调整设备工艺参数,包括升高石墨加热器的加热功率、降低晶体的长晶速度,让温度缓慢降低,通过控制晶体生长速度,起到缓慢长晶的效果,减少位错和热应力。通过控制氩气流量和腔体的温度以及真空阀门的开度减少n型杂质的散失,让杂质在晶体中合理的分布。
本发明通过改变晶体生长过程中氩气流量的大小,提升加热器的功率,提升晶体生长过程中的温度,引导晶体缓慢生长,控制热量的缓慢散失,减少晶体的热应力。我们主要采取了如下措施,将氩气流量从50l/m调整为40l/m,平均补偿温度提升2度,晶体长晶速度下降0.1mm/m。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征,从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明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的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。
实施例
一种超长n型硅芯圆棒的生产工艺,包括如下步骤:装料——化料——安定——引晶——等径——收尾——冷却;其中:
所述装料中:投料配比如下:oci500:80kg-100kg,rec4023:40kg-60kg,块状边皮:20kg-40kg,母合金磷:30.0g-35.0g;石英坩埚尺寸:坩埚高度由380mm增加至410mm,便于一次投料;
所述等径中:氩气流量设定50slm调整40slm,减少热量的流失;等径温补平均增加2℃,引导晶体缓慢生长;晶棒测量直径大于181mm;
所述冷却中:功率30kw维持1小时,10kw维持1小时后关闭功率;出炉时间由6h调整到8h,充分冷却减少晶棒中热应力。
本发明中通过晶体生长过程中氩气流量的控制,以此保证晶体热量缓慢的散失。调整设备工艺参数,包括升高石墨加热器的加热功率、降低晶体的长晶速度,让温度缓慢降低,通过控制晶体生长速度,起到缓慢长晶的效果,减少位错和热应力。通过控制氩气流量和腔体的温度以及真空阀门的开度减少n型杂质的散失,让杂质在晶体中合理的分布。
本发明通过改变晶体生长过程中氩气流量的大小,提升加热器的功率,提升晶体生长过程中的温度,引导晶体缓慢生长,控制热量的缓慢散失,减少晶体的热应力。我们主要采取了如下措施,将氩气流量从50l/m调整为40l/m,平均补偿温度提升2度,晶体长晶速度下降0.1mm/m。