[发明专利]惰性气体的稳流调节方法、单晶硅的制造方法及单晶硅

说明书

本发明提供一种惰性气体的稳流调节方法、单晶硅的制造方法及单晶硅，应用于拉晶炉，所述调节方法包括：从拉晶炉的副炉室向拉晶炉内通入惰性气体，调节通入所述拉晶炉的副炉室内的惰性气体的流向。根据本发明的稳流装置，可以约束惰性气体流动方向，降低单晶硅棒的摆动幅度，减少单晶生长位错现象发生的几率，避免不纯物对晶棒和热场部件侧壁造成污染和侵蚀。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种惰性气体的稳流调节方法、单晶硅的制造方法及单晶硅。

背景技术

磁场直拉法即MCZ(Magnetic Field Applied Czochralski Method)作为目前最为普遍的一种拉晶工艺方法，以抑制晶体生长中多晶硅熔液的热对流而普及，同时亦可作为降低单晶硅棒中氧含量的一种方式。

现有技术中，采用拉晶炉制造单晶硅棒，通过拉晶炉内的石英坩埚熔融多晶硅原料，在多晶硅原料熔融状态下，石英坩埚会发生如下反应：SiO₂(s)→Si(l)+2O，由石英坩埚壁产生的氧原子，受到自然对流的搅拌作用，而均匀分布于硅溶液之中，而部分存在于硅溶液表面的氧原子，会发生如下反应：Si(l)+O→SiO(g)，以一氧化硅(SiO)的形式挥发掉。为了控制拉晶炉内的不纯物，需要将炉内抽真空后通入氩气。作为保护气体，通过副炉室的上方将氩气进行给入，并在主炉室内设置如导流筒等装置，以调节氩气流动方向和速度，改善拉晶炉内的氧化物传输方向。然而，当氩气通入拉晶炉副炉室内时，由于氩气在炉内的速度范围在0.9m/s～8.0m/s之间，所以副炉室炉内整体乱流较多，由于牵引绳较长、单晶硅棒拉制初期，容易造成晃动，不利于长晶界面的稳定接触，极易造成晶体位错等，增加晶棒回熔次数，提高成本，且传统的导流筒也会使主炉室存在较多的乱流，不利于不纯物的排出，导致不纯物粘结在热场部件边壁上。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种惰性气体的稳流调节方法，通过将该稳流装置安装在拉晶炉的副炉室内，可以对通入副炉室内的惰性气体的流向进行整理，以解决副炉室内气体乱流较多而使单晶硅棒生长初期容易晃动，进而导致长晶界面与熔液表面接触不稳定，晶体易发生位错的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种惰性气体的稳流调节方法。

根据本发明第一方面实施例的惰性气体的稳流调节方法，应用于拉晶炉，所述调节方法包括：

从拉晶炉的副炉室向拉晶炉内通入惰性气体，调节通入所述拉晶炉的副炉室内的惰性气体的流向。

优选地，惰性气体的稳流调节方法包括：

对所述副炉室内的惰性气体进行整流；

对整流后的所述惰性气体均匀的分流。

优选地，惰性气体的稳流调节方法还包括:

对分流后的所述惰性气体再次整流；

对再次整流后的所述惰性气体再次分流。

优选地，惰性气体的稳流调节方法，在气体整流与分流之间形成有稳流区间，所述方法还包括：

调整稳流区间的大小以调整气流的流向和流速。

优选地，惰性气体的稳流调节方法还包括：

控制所述惰性气体在所述副炉室内分流时的高度以适应不同长度的晶棒的生长。

根据本发明第二方面实施例的单晶硅的制造方法，应用于拉晶炉，所述拉晶炉包括主炉室和副炉室，所述制造方法包括：

在所述拉晶炉的主炉室熔融多晶硅；

将籽晶与多晶硅熔液相接触；