[发明专利]一种降低单晶硅棒裂纹位错的收尾工艺

说明书

本发明提供一种降低单晶硅棒裂纹位错的收尾工艺，包括S1:瞬时提高加热功率，瞬时降低拉速至第一拉速，再以第一加速度降低所述第一拉速至第二拉速，晶转和埚转为等径段的晶转和埚转，并保持不变为第一晶转和第一埚转，单晶直径逐渐缩小；S2:所述第二拉速以第二加速度提升至第三拉速，所述第一晶转和第一埚转以第三加速度提升至第二晶转和第二埚转，所述单晶直径继续缩小；S3:所述第三拉速以所述第二加速度提升至第四拉速，所述第二晶转和第二埚转以第四加速度提升至第三晶转和第三埚转，收尾结束。本发明的有益效果是有效的减少了单晶的断棱，缩短了收尾时间，对单晶的位错和裂纹进行有效的控制，提高了单晶产品的合格率。

技术领域

本发明属于单晶硅棒技术领域，尤其是涉及一种降低单晶硅棒裂纹位错的收尾工艺。

背景技术

直拉法生长单晶硅是目前生产单晶硅应用最广泛的技术，随着市场竞争加剧，成本压力增加，现单晶硅制造商通过增加拉制单晶直径，发挥通量价值，提高理论产能来降低成本。但是拉制单晶直径的增大，使得拉制过程中单晶中心与边缘的温差大大增大，单晶中心温度无法快速的传导散热，导致应力增大，超出单晶弹性应力产生塑性形变从而产生位错、裂纹。

在现有技术中，收尾过程中加热器功率逐渐上升，控制单晶边缘生长速度，配合拉速提升，直到直径收缩到＜80mm，完成收尾工作，收尾截面为圆形。为了避免位错对有效单晶硅棒产生影响，收尾长度需大于收尾直径，使位错在收尾直径范围内延伸至单晶表面。此种工艺收尾时间较长，且收尾过程中由于温度的升高，单晶中心与边缘的温差增大易导致断棱，断棱时的位错延伸长度为断楞时的单晶横截面直径，很容易影响到单晶产品的合格率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种降低单晶硅棒裂纹位错的收尾工艺，有效的解决了收尾时间较长，单晶硅棒易产生断棱及位错裂纹的问题。

本发明采用的技术方案是：一种降低单晶硅棒裂纹位错的收尾工艺，在等径生长结束后，包括如下步骤：

S1:瞬时提高加热功率，瞬时降低拉速至第一拉速，再以第一加速度降低所述第一拉速至第二拉速，晶转和埚转为等径段的晶转和埚转，并保持不变为第一晶转和第一埚转，单晶直径逐渐缩小；

S2:所述第二拉速以第二加速度提升至第三拉速，所述第一晶转和第一埚转以第三加速度提升至第二晶转和第二埚转，所述单晶直径继续缩小；

S3:所述第三拉速以所述第二加速度提升至第四拉速，所述第二晶转和第二埚转以第四加速度提升至第三晶转和第三埚转，收尾结束。

进一步，所述加热功率瞬时提高5-15kW后保持不变直至收尾结束。

进一步，所述S1中，所述第一拉速为等径段拉速的50％-80％，所述第二拉速为所述第一拉速的80％-90％。

进一步，所述S1中，所述单晶的收尾时间为收尾总时间的50％，所述单晶的收尾长度为收尾总长度的1/3。

进一步，所述S2中，所述第三拉速为等径段拉速，所述第二晶转和第二埚转为所述第一晶转和第一埚转的110％-120％。

进一步，所述S2中，所述单晶的收尾时间为收尾总时间的30％。，所述单晶的收尾长度为收尾总长度的1/3。

进一步，所述S3中，所述第四拉速为所述第三拉速的130％-150％，所述第三晶转和第三埚转为所述第二晶转和第二埚转的105％-110％。

进一步，所述S3中，所述单晶的收尾时间为收尾总时间的20％，所述单晶收尾长度为收尾总长度的1/3。

进一步，所述第二加速度大于所述第一加速度，所述第四加速度大于所述第三加速度。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，有效的减少了单晶的断棱，缩短了收尾时间，对单晶的位错和裂纹进行有效的控制，提高了单晶产品的合格率。