一种提高单晶产出的工艺的制作方法

本发明属于直拉单晶，尤其是涉及一种提高单晶产出的工艺。

背景技术：

1、石英坩埚是拉制单晶硅的主要耗材，由于硅在熔融状态下具有高度的化学活泼性，它会与石英坩埚发生反应，即sio2+si→2sio，这期间产生的氧化硅进入熔硅内，使得正在生长中的晶体结构发生改变，产生位错，从而影响单晶成晶，使得单晶质量差。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供一种提高单晶产出的工艺，以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种提高单晶产出的工艺，在化料工序中，在初始复投之前，控制熔料功率及熔料时间，以使得石英坩埚的上沿及r角处进行相变，产生析晶层，包括：

3、第一加热时间之前，主加热器以第一功率进行加热，副加热器以第二功率进行加热；

4、第一加热时间至初始复投之间，主加热器以第三功率进行加热，副加热器以第四功率进行加热；

5、其中，第三功率大于第一功率，第四功率大于第二功率。

6、进一步的，第一功率与第二功率之和为80-100kw，第一功率为60-80kw。

7、进一步的，第三功率与第四功率之和为180-200kw，第三功率为90-110kw。

8、进一步的，第一加热时间为6-7h。

9、进一步的，第一加热时间为6.5h。

10、进一步的，石英坩埚的上沿为硅溶液上方至石英坩埚开口之间的裸露部分。

11、进一步的，在初始复投之后，主加热器以第五功率进行加热，副加热器以第六功率进行加热。

12、进一步的，第五功率与第六功率之和为180-200kw，第五功率为90-110kw。

13、进一步的，第一功率大于第二功率。

14、进一步的，第三功率大于第四功率。

15、由于采用上述技术方案，在化料工序中，在初始复投之前，主加热器和副加热器均先采用低功率进行加热一段时间，然后改变主加热器和副加热器的功率，采用高功率进行加热，直至进行初始复投，初始复投之后依然采用高功率进行加热，使得在初始复投之前的化料时间延长，则硅料熔化时间长，则使得石英坩埚被硅溶液覆盖的时间相对延后，覆盖较慢，石英坩埚有充足时间达到更高的温度，提高石英坩埚的相变速度，使得石英坩埚的r角处相变充分，进行析晶，形成析晶层，避免硅溶液与石英坩埚反应生成无定型二氧化硅进入硅溶液中；同时，石英坩埚的上沿在复投之前得到更加充分的时间进行烘烤，石英坩埚裸露在外，烘烤时间及温度较高，上沿内壁充分相变，保证石英坩埚上沿最大限度的经过高温烘烤，及早产生析晶层，加快坩埚上沿析晶层形成速度，改善第一颗成晶，减少由于硅溶液与石英坩埚的透明层反应生成的无定型二氧化硅进入硅溶液而导致的异质成核断苞，可以有效改善硅单晶成晶效果，提高产出。

技术特征：

1.一种提高单晶产出的工艺，其特征在于：在化料工序中，在初始复投之前，控制熔料功率及熔料时间，以使得石英坩埚的上沿及r角处进行相变，产生析晶层，包括：

2.根据权利要求1所述的提高单晶产出的工艺，其特征在于：所述第一功率与所述第二功率之和为80-100kw，所述第一功率为60-80kw。

3.根据权利要求1或2所述的提高单晶产出的工艺，其特征在于：所述第三功率与所述第四功率之和为180-200kw，所述第三功率为90-110kw。

4.根据权利要求3所述的提高单晶产出的工艺，其特征在于：所述第一加热时间为6-7h。

5.根据权利要求4所述的提高单晶产出的工艺，其特征在于：所述第一加热时间为6.5h。

6.根据权利要3所述的提高单晶产出的工艺，其特征在于：所述石英坩埚的上沿为硅溶液上方至石英坩埚开口之间的裸露部分。

7.根据权利要求1-2和4-6任一项所述的提高单晶产出的工艺，其特征在于：在初始复投之后，所述主加热器以第五功率进行加热，所述副加热器以第六功率进行加热。

8.根据权利要求7所述的提高单晶产出的工艺，其特征在于：所述第五功率与所述第六功率之和为180-200kw，所述第五功率为90-110kw。

9.根据权利要求1所述的提高单晶产出的工艺，其特征在于：所述第一功率大于所述第二功率。

10.根据权利要求1所述的提高单晶产出的工艺，其特征在于：所述第三功率大于所述第四功率。

技术总结
本发明提供一种提高单晶产出的工艺，在化料工序中，在初始复投之前，控制熔料功率及熔料时间，以使得石英坩埚的上沿及R角处进行相变，产生析晶层，包括：第一加热时间之前，主加热器以第一功率进行加热，副加热器以第二功率进行加热；第一加热时间至初始复投之间，主加热器以第三功率进行加热，副加热器以第四功率进行加热；第三功率大于第一功率，第四功率大于第二功率。在初始复投之前，主加热器和副加热器均先采用低功率进行加热一段时间，然后采用高功率进行加热，使得在初始复投之前的化料时间延长，则使得石英坩埚被硅溶液覆盖的时间相对延后，及早产生析晶层，改善第一颗成晶。

技术研发人员：菅向红,赵国伟,吴树飞,安伟,王建平,王林
受保护的技术使用者：内蒙古中环晶体材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15