一種晶棒拉制方法技術

本發明專利技術提供一種晶棒拉制方法，包括如下步驟：化料步驟：在單晶爐內通入氬氣，并開啟干泵，對所述單晶爐內的原料進行熔煉，得到熔融液；降溫步驟：降低所述熔融液的溫度，得到降溫后的熔融液；拉晶步驟：對降溫后的所述熔融液中進行拉制，得到晶棒；其中，從所述化料步驟進入所述降溫步驟時，伴隨著溫度的降低，還降低氬氣的流量、降低爐壓。本發明專利技術實施例的晶棒拉制方法在降溫階段通過降低氬氣流量和降低爐壓可以有效的減少熔融液中的雜質，使熔融液中的氧盡可能的析出，以在引晶前進一步降低熔融液中的氧含量，進一步提高了晶棒的成晶率。進一步提高了晶棒的成晶率。進一步提高了晶棒的成晶率。

【技術實現步驟摘要】
一種晶棒拉制方法


[0001]本專利技術涉及拉晶方法
，具體涉及一種晶棒拉制方法。

技術介紹

[0002]晶棒拉制過程中，爐內的潔凈度和溶液的雜質濃度都影響著晶棒的成晶情況，雜質濃度高，例如氧含量過高容易形成一些微小的雜質區域，這些區域會影響成晶界面的穩定性。故晶棒拉制過程中“排雜”方法是重點。
[0003]現用拉晶方法中，只是在化料階段通過加大干泵的開度進行排雜，并沒有其他措施進行排雜處理，單晶的成晶率沒有實質上的改善。并且只是在產生氧含量的方面加以抑制，熔體中已有的氧，并沒有有效去除的過程，導致晶棒氧含量控制較難，晶棒質量差。

技術實現思路

[0004]有鑒于此，本專利技術提供一種能夠進一步有效降低熔體中氧含量的晶棒拉制方法。
[0005]為解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案：
[0006]根據本專利技術實施例的晶棒拉制方法，包括如下步驟：
[0007]化料步驟：在單晶爐內通入氬氣，并開啟干泵，對所述單晶爐內的原料進行熔煉，得到熔融液；
[0008]降溫步驟：降低所述熔融液的溫度，得到降溫后的熔融液；
[0009]拉晶步驟：對降溫后的所述熔融液中進行拉制，得到晶棒；
[0010]其中，從所述化料步驟進入所述降溫步驟時，伴隨著溫度的降低，還降低氬氣的流量、降低爐壓。
[0011]進一步地，所述化料步驟中，所述氬氣的流量為60～80L/min，所述單晶爐的爐內壓力為900～1000Pa。
[0012]進一步地，所述化料步驟中，熔煉溫度為1500～1650℃，熔煉時間為5～10h。
[0013]進一步地，所述降溫步驟中，所述氬氣的流量為40～50L/min，所述單晶爐的爐內壓力為300～600Pa。
[0014]進一步地，在從所述化料步驟進入所述降溫步驟時，保持所述干泵的開度不變以提高氬氣在單晶爐內的流速。
[0015]進一步地，所述降溫步驟中，降溫時間為12～16min，降溫后的所述熔融液的溫度為1400～1500℃。
[0016]進一步地，所述拉制步驟中，所述氬氣的流量為60～80L/min，所述單晶爐的爐內壓力為1400～1600Pa。
[0017]進一步地，在從所述降溫步驟進入所述拉制步驟時，固定所述氬氣的流量并降低所述干泵的開度以控制所述爐內壓力。
[0018]進一步地，所述降溫步驟中，除了從所述單晶爐的副室上方吹入氬氣之外，還同時從所述單晶爐的主室下方以20L/min以下的流量吹入氬氣。
[0019]進一步地，在所述化料步驟之前還可以包括：
[0020]預處理步驟：對所述單晶爐進行清潔處理，并將經過預處理的原料置入所述單晶爐中并抽真空。
[0021]本專利技術的上述技術方案至少具有如下有益效果之一：
[0022]根據本專利技術實施例的晶棒拉制方法，通過在降溫時段控制氬氣的流量以達到有效的排雜效果。在化料階段通過通入氬氣和開啟干泵，可以有效改善爐內的環境，改善成晶情況；在降溫階段通過降低氬氣流量和降低爐壓可以有效的減少熔融液中的雜質，使熔融液中的氧盡可能的析出，以在引晶前進一步降低熔融液中的氧含量，進一步提高了晶棒的成晶率。
附圖說明
[0023]圖1為根據本專利技術實施例的晶棒拉制方法流程圖。
具體實施方式
[0024]為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例對本專利技術的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于所描述的本專利技術的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0025]除非另作定義，本專利技術中使用的技術術語或者科學術語應當為本專利技術所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本專利技術中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。同樣，“一個”或者“一”等類似詞語也不表示數量限制，而是表示存在至少一個。
[0026]下面首先具體描述根據本專利技術實施例的晶棒拉制方法，包括如下步驟：
[0027]化料步驟：在單晶爐內通入氬氣，并開啟干泵，對單晶爐內的原料進行熔煉，得到熔融液；
[0028]降溫步驟：降低熔融液的溫度，得到降溫后的熔融液；
[0029]拉晶步驟：對降溫后的熔融液中進行拉制，得到晶棒；
[0030]其中，從化料步驟進入降溫步驟時，伴隨著溫度的降低，還降低氬氣的流量、降低爐壓。
[0031]也就是說，相對于降溫步驟而言，化料步驟中對應的氬氣流量和爐內壓力較高。在化料階段，隨著爐內溫度的升高，爐內容易產生揮發物和雜質，通過通入氬氣和開啟干泵，可以有效的將高溫產生的揮發物和雜質帶走，提高單晶爐內的潔凈度，有助于改善成晶情況；而降溫階段，隨著單晶爐內熔融液的溫度降低，揮發物減少，從熔體中溢出的雜質減少，如果保持與化料階段相同的氬氣流量與爐內壓力則不利于雜質等從熔體中溢出，此時通過降低氬氣流量和降低爐壓，由此減小爐內各雜質和氣體的分壓，從而有助于熔融液中的氧和雜質進一步析出，以在引晶前進一步降低熔融液中的氧含量，進一步提高了晶棒的成晶率。
[0032]進一步地，在完成降溫步驟，進入拉晶步驟時，可以再度升高氬氣的流量以及并對爐壓進行控制。優選地，在拉晶步驟中，待熔融液的液面從微微抖動狀態歸于平靜時，再控
制單晶爐的爐壓。也就是說，待熔融液穩定后再調整爐壓。由此可以避免因爐壓改變導致熔融液液面隨之波動引起的不穩定，有助于平穩進行后續的拉晶作業。其中，例如可通過系統自動控制干泵開度來進行爐壓的控制。
[0033]根據本專利技術實施例的晶棒拉制方法，通過在降溫時段控制氬氣的流量以達到有效的排雜效果。在化料階段通過通入氬氣和開啟干泵，可以有效改善爐內的環境，改善成晶情況；在降溫階段通過降低氬氣流量和降低爐壓可以有效的減少熔融液中的雜質，使熔融液中的氧盡可能的析出，以在引晶前進一步降低熔融液中的氧含量，進一步提高了晶棒的成晶率。
[0034]具體而言，化料步驟中，氬氣的流量例如可以設定為60～80L/min，單晶爐的爐內壓力為900～1000Pa，在化料階段通過通入氬氣和開啟干泵，也就是說，干泵開度達到最大，這樣化料過程中可以有效的將高溫產生的揮發物和雜質帶走，可以有效改善爐內的環境，保證爐內的潔凈度，改善成晶情況。
[0035]此外，化料步驟中，結合原料的特性，可以將熔煉溫度設定為1500～1650℃，熔煉時間為5～10h，以充分進行化料。
[0036]在化料結束后，對熔體進行降溫，即進入降溫步驟。如上所述，從化料步驟進入降溫步驟時，伴隨著溫度的降低，還降低氬氣的流量、降低爐壓。具體而言，在降溫步驟中，氬氣的流量可以降為40～50L/min，單晶爐的爐內壓力為300～600Pa。由此，能夠減小爐內各雜質和氣體的分壓，從而有助于熔融液中的氧和雜質進一步析出，以在引晶前進一步降低熔融液中的氧含量本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種晶棒拉制方法，其特征在于，包括如下步驟：化料步驟：在單晶爐內通入氬氣，并開啟干泵，對所述單晶爐內的原料進行熔煉，得到熔融液；降溫步驟：降低所述熔融液的溫度，得到降溫后的熔融液；拉晶步驟：對降溫后的所述熔融液中進行拉制，得到晶棒；其中，從所述化料步驟進入所述降溫步驟時，伴隨著溫度的降低，還降低氬氣的流量、降低爐壓。2.根據權利要求1所述的晶棒拉制方法，其特征在于，所述化料步驟中，所述氬氣的流量為60～80L/min，所述單晶爐的爐內壓力為900～1000Pa。3.根據權利要求2所述的晶棒拉制方法，其特征在于，所述化料步驟中，熔煉溫度為1500～1650℃，熔煉時間為5～10h。4.根據權利要求2所述的晶棒拉制方法，其特征在于，所述降溫步驟中，所述氬氣的流量為40～50L/min，所述單晶爐的爐內壓力為300～600Pa。5.根據權利要求4所述的晶棒拉制方法，其特征在于，在從所述化料步驟進入所述降溫步驟時，保持...

【專利技術屬性】
技術研發人員：武絢麗，楊超，宋克冉，
申請(專利權)人：曲靖晶龍電子材料有限公司，
類型：發明
國別省市：