n。其中，步骤S1完成了上述生长单晶椿的工艺方法中的放肩生长，步骤S2完成了上述 生长工艺中的等径生长。
[0040] 步骤S1中利用保温环抑制了单晶椿表面散热速率的加快，使得单晶椿的生长界 面保持凸界面，抑制了单晶椿的生长界面由最初的凸界面向凹界面的转变；步骤S2采用高 晶转速度与高拉制速度拉制上述N型直拉娃，高晶转增加了生长界面处的散热速率，高拉 速将凸界面拉为凹凸程度较小的界面。
[0041] 为了更好地控制单晶椿的拉制过程，提高拉制的效率，本申请优选上述步骤S1的 拉制时间为60~80min。优选上述步骤S2的拉制时间为20~23h。
[0042] 本申请的又一种优选的实施方式中，为了使本领域技术人员更好地理解本方案， W下将结合8寸N型单晶椿的直拉实施例与对比例进一步说明本发明的有益效果。
[0043] 实施例1
[0044] 8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的直拉系统包含导流筒、保温环、相蜗。保温 环的顶端与导流筒的底端的距离为8mm ;保温环包括石墨材质的保温环状主体与设置在环 状主体内壁的碳化娃材质的反射层，保温环的宽度为8mm，厚度为8mm，直径为250mm，反射 层的厚度为0. 75mm ;相蜗内盛有娃液，保温环与娃液的液面距离为15mm。
[0045] 生长工艺过程中，首先W 12. 5r/min的第一晶转速度与0. 6mm/min的第一拉制速 度拉制N型娃单晶70/2min，抑制了其生长界面由凸形变为凹形，然后W 1化/min的第二晶 转速度与1. 4mm/min的第二拉制速度拉制N型娃单晶2比，其最终形成单晶椿的生长界面的 形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P处、1/2半径Q处、边缘R处的电阻率与电阻率的变 化率见表3。
[0046] 实施例2
[0047] 8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的直拉系统的具体参数与生长单晶椿的工艺 过程的操作参数均见表1，其生长界面的形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P处、1/2半 径Q处、边缘R处的电阻率与电阻率的变化率见表3。
[0048] 实施例3
[0049] 8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的直拉系统的具体参数与生长单晶椿的工艺 过程的操作参数均见表1，其生长界面的形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P处、1/2半 径Q处、边缘R处的电阻率与电阻率的变化率见表3。
[0050] 实施例4
[0化1] 8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的直拉系统的具体参数与直拉形成过程的操 作参数均见表见表1，其生长界面的形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P处、1/2半径Q 处、边缘R处的电阻率与电阻率的变化率见表3。
[0化2] 实施例5
[0化3] 8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的直拉系统的具体参数与生长单晶椿的工艺 过程的操作参数均见表1，其生长界面的形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P处、1/2半 径Q处、边缘R处的电阻率与电阻率的变化率见表3。
[0054] 实施例6
[0化5] 8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的直拉系统的具体参数与生长单晶椿的工艺 过程的操作参数均见表1，其生长界面的形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P处、1/2半 径Q处、边缘R处的电阻率与电阻率的变化率见表3。
[0056] 实施例7
[0化7] 8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的直拉系统的具体参数与直生长单晶椿的工 艺过程的操作参数均见表1，其生长界面的形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P处、1/2 半径Q处、边缘R处的电阻率与电阻率的变化率见表3。
[0化引实施例8
[0化9] 8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的直拉系统的具体参数与生长单晶椿的工艺 过程的操作参数均见表1，其生长界面的形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P处、1/2半 径Q处、边缘R处的电阻率与电阻率的变化率见表3。
[0060] 实施例9
[0061] 8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的直拉系统的具体参数与生长单晶椿的工艺 过程的操作参数均见表1，其生长界面的形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P处、1/2半 径Q处、边缘R处的电阻率与电阻率的变化率见表3。
[0062] 实施例10
[0063] 8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的直拉系统的具体参数与生长单晶椿的工艺 过程的操作参数均见表1，其生长界面的形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P处、1/2半 径Q处、边缘R处的电阻率与电阻率的变化率见表3。
[0064] 实施例11
[00化]8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的直拉系统的具体参数与生长单晶椿的工艺 过程的操作参数均见表1，其生长界面的形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P处、1/2半 径Q处、边缘R处的电阻率与电阻率的变化率见表3。
[0066] 对比例1
[0067] 8寸N型单晶椿的生长工艺过程采用的不包含保温环的直拉系统实施，生长单晶 椿的工艺过程的操作参数均见表1，其生长界面的形态见表2,图2所示的单晶椿的中屯、P 处、1/2半径Q处、边缘R处的电阻率与电阻率的变化率见表3。
[0068] 对拉制形成的如图3所示的单晶椿生长界面的中屯、点P处与边缘点R处的高度差 A进行测量，得出表1中各个实施例与对比例的生长界面的形态，如表2所示。
[0069] 采用四探针法测试电阻率，对拉制形成的单晶椿的中屯、P处、1/2半径Q处、边缘 R处的电阻率进行测试，测试结果见表3,根据测试结果与公式（P P P) / P P计算得出各例 中单晶椿的电阻率变化率，结果见表3。
[0070] 由表2与表3的实施例与对比例可知，当直拉系统的相蜗与导流筒之间中具有保 温环时，直拉形成的单晶椿的生长界面为的凹凸程度较小，改善了单晶椿的径向电阻率的 均匀性，其电阻率变化率的绝对值小于8. 29%。
[0071] 由表2与表3的实施例与对比例可知，当保温环顶端与导流筒的底端的距离为 5~10mm，保温环与娃液的液面距离为10~20mm，保温环的厚度为5~10mm，保温环的宽度 5~10mm，保温环的内径为220~280mm，W 10~15r/min的第一晶转速度与0. 4~0. 8mm/ min第一拉制速度直拉娃单晶60~80min，然后W 10~15r/min第二晶转速度与1. 3~ 1. 5mm/min第二拉制速度继续直拉娃单晶单，使得最终形成的单晶椿的生长界面的凹凸程 度较小，高度差A的绝对值小于22,有效改善了单晶椿的径向电阻率的均匀性，使制得的单 晶椿的径向电阻率具有较好地均匀性，提高了器件的良率。
[007引表1 [0073]
【主权项】
1. 一种形成单晶棒的直拉系统，其特征在于，所述直拉系统包括： 坩埚； 保温环，设置在所述坩埚的上方；以及 导流筒，设置在所述保温环的上方。
2. 根据权利要求1所述的直拉系统，其特征在于，所述保温环的顶端与所述导流筒的 底端的距离为5~IOmm0
3. 根据权利要求1所述的直拉系统，其特征在于，所述保温环的宽度为5~10mm。
4. 根据权利要求1所述的直拉系统，其特征在于，所述保温环的厚度为5~10mm。
5. 根据权利要求1所述的直拉系统，其特征在于，所述保温环的内径为220~280_。
6. 根据权利要求1所述的直拉系统，其特征在于，所述保温环包括： 保温环主体；以及 反射层，设置在所述保温环主体的内壁上。
7. 根据权利要求6所述的直拉系统，其特征在于，所述保温环主体的材料为石墨。
8. 根据权利要求6所述的直拉系统，其特征在于，形成所述反射层的材料为耐高温的 反射性物质，优选所述反射性物质为钼或碳化硅。
9. 一种生长单晶棒的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法采用权利要求1至8中任一 项所述的直拉系统实施。
10. 根据权利要求9所述的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法在所述直拉系统的坩 埚内盛有硅液，所述保温环与所述硅液的液面距离为10~20mm。
11. 根据权利要求9所述的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法包括： 步骤S1，以第一晶转速度与第一拉制速度拉制所述N型直拉硅单晶，所述第一晶转速 度为10~15r/min ;所述第一拉制速度拉为0. 4~0. 8mm/min ;以及 步骤S2,以第二晶转速度与第二拉制速度拉制所述N型直拉硅单晶，所述第二晶转速 度为10~15r/min，所述第二拉制速度为1. 3~I. 5mm/min。
【专利摘要】本发明提供了一种形成单晶棒的直拉系统与生长单晶棒的工艺方法。该直拉系统包括：坩埚、保温环与导流筒，上述保温环设置在所述坩埚的上方；上述导流筒设置在所述保温环的上方。该形成单晶棒的直拉系统中具有保温环，并且保温环与坩埚距离较近，即距离单晶硅的生长界面较近，可以有效抑制晶棒表面的散热，减小单晶棒表面与中心散热的速率差，从而减小了单晶棒表面与中心的结晶速率差，进而可减小改变生长界面的凸凹程度，使得单晶棒中心与表面的电阻率的差值较小，可以有效改善单晶棒的径向电阻率的均匀性。
【IPC分类】C30B15-00
【公开号】CN104630880
【申请号】CN201510083137
【发明人】周浩, 尹东坡, 司佳勇
【申请人】英利集团有限公司, 英利能源（中国）有限公司, 保定天威英利新能源有限公司, 河北流云新能源科技有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月15日