[发明专利]一种多晶料在区熔单晶硅中的一次成晶工艺制备方法

摘要

本发明涉及一种多晶料在区熔单晶硅中的一次成晶工艺制备方法，如下步骤：使用超声波清洗机清洗得到多晶硅，转入区熔单晶炉内，将籽晶与熔硅进行熔接，熔接后启动上下轴转速，在细颈生长结束后，进行放肩、出包、扩肩处理，等径、收尾、停炉工序。本发明有益效果为：利用该工艺，可在生产过程中降低各种能源的损耗，节省环境利用率，使成晶工艺相对简单化；可改变区熔硅单晶成晶工艺的运行状态，提高了硅单晶产品成品率，降低了出档率，相对节约了成本；通过改变的区熔硅单晶工艺，在原料多晶硅方面也可节约成本、降低头尾次数；可相对解决因多晶原料提纯过程中带来的杂质污染，造成不必要的原料损耗。

主权项

一种多晶料在区熔单晶硅中的一次成晶工艺制备方法，其特征在于，按照如下步骤实现：(1)将待加工原料进行切断、刻槽；(2)将表面颗粒去除干净至光滑有亮度，再使用超声波清洗机清洗腐蚀原料，同时在清洗后加入调配处理剂，再次清洗，得到要求较高的多晶硅；(3)将上述处理的多晶硅，转入有保护气体存在的区熔单晶炉内，然后进行清炉、装炉、抽空、预热、化料处理步骤；(4)将籽晶与熔硅进行熔接，熔接后启动上下轴转速，上轴转速至1～2rpm/min，下轴转速至2～15rpm/min，调整下轴移速到2～14mm/min，进行细颈生长，使细颈直径达到3～5mm，长度达到60～90mm；(5)在细颈生长结束后，进行放肩、出包、扩肩处理；缓慢降低下轴移速至3～5mm/min，并相应增加电流电压至4～7kv，同时增加上轴下移速度至6～8mm/min进行放肩过程，在放肩直径与单晶直径相差5～10mm时，将放肩速度减慢至3～4mm/min进行转肩，使之达到单晶硅目标直径51～55mm；(6)当达到单晶硅目标直径，以2～4±1mm/min生长速度进行等径生长，并同时开始正转和反转的同时运行状态；当单晶硅拉至尾部进行收尾时，停止转速的状态变为单一状态及同方向状态运行，缓慢降低功率和上轴移速，缩小单晶硅直径，直至与所需成品单晶直径相差5～10mm，上轴向上移速，拉断熔区，保持下轴移速和转速不变方向不变，直到熔区收尾过程完成，高压处于保持状态，停炉冷却时间为1小时，进行清炉工序即可得到区熔硅单晶的产品。