降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114752994A(43)申请公布日2022.07.15(21)申请号202210246654.7(22)申请日2022.03.14(71)申请人中国恩菲工程技术有限公司地址100038北京市海淀区复兴路12号(72)发明人尚保卫刘旭阳刘帆尹杏宋育兵赵雄万烨严大洲(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327专利代理师李平杨桦(51)Int.Cl.C30B15/20(2006.01)C30B29/06(2006.01)C30B15/00(2006.01)C30B15/14(2006.01)C30B28/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法及装置(57)摘要本发明提供了一种降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法及装置，包括以下步骤：为制备硅芯棒晶体的单晶炉设备通冷却水，使所述单晶炉设备的温度控制在预设范围；在所述单晶炉设备的导流筒上部设置固化毡、热屏装置；启动所述单晶炉设备，进入晶体生长阶段；当所述晶体生长阶段完成后，将制备得到的硅芯棒晶体脱离液面至预设高度，同时降低所述单晶炉设备的功率，在所述硅芯棒晶体冷却预设时间后，功率关闭；的所述硅芯棒晶体需在预设时间内静置、出炉。利用上述降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法和用于执行上述方法的装置，有效降低硅芯棒晶体在拉直过程中隐裂、裂纹等缺陷，并且在硅芯棒晶体的预制过程中不仅限于单晶，从而降低制备硅芯棒晶体的难度。CN114752994ACN114752994A权利要求书1/2页1.一种降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法，包括以下步骤：S110、准备阶段：为制备硅芯棒晶体的单晶炉设备通冷却水，使所述单晶炉设备内部的冷却水的温度控制在预设范围内；S120、增加固化毡和热屏装置：在所述单晶炉设备的导流筒上部环形设置固化毡，并安装按照预设数据调整完毕的热屏装置；其中，所述固化毡和热屏装置使所述单晶炉设备满足晶体径向生长界面温度梯度趋近于零，从而降低纵向温度梯度；S130、晶体生长阶段：调整好所述固化毡和热屏装置后，启动所述单晶炉设备，使所述单晶炉内的液体进入晶体生长阶段；S140、退火阶段：当所述晶体生长阶段完成后，将制备得到的硅芯棒晶体脱离液面至预设高度，同时降低所述单晶炉设备的功率，在所述硅芯棒晶体冷却预设时间后，将所述单晶炉设备的功率关闭；S150、停炉冷却、静置、出炉：关闭所述单晶炉设备后，使所述硅芯棒晶体静置预设时间后出炉。2.如权利要求1所述的降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法，其中，所述固定毡的高度与所述单晶炉设备的中炉筒的高度平齐。3.如权利要求1所述的降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法，其中，所述晶体的生长速率范围控制在0.76‑1mm/min，所述晶体的直径范围为190‑205mm。4.如权利要求1所述的降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法，其中，在所述退火阶段，所述硅芯棒晶体与液面之间的高度范围为50‑200mm。5.如权利要求1所述的降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法，其中，在所述降低所述单晶炉设备的功率的过程中，所述功率降低至10～30kw。6.如权利要求5所述的降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法，其中，在所述降低所述单晶炉设备的功率的过程中，所述功率分段降低。7.如权利要求1所述的降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法，其中，所述硅芯棒晶体在所述单晶炉设备内静置的时间为8～8.1h。8.一种降低拉直硅芯棒晶体隐裂的装置，利用所权利要求1‑7中任意一项所述的降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法，包括单晶炉设备，其特征在于，还包括热场装置、预设系统和辅助系统；其中，所述热场装置用于对所述单晶炉设备进行加热及保温；所述预设系统用于预设所述单晶炉设备在制备硅芯棒晶体的过程中所需要的数据参数；所述辅助系统用于提供所述单晶炉设备在所述硅芯棒晶体制备过程中所需要的辅助装置。9.如权利要求8所述的降低拉直硅芯棒晶体隐裂的装置，其特征在于，所述热场装置包括加热系统和保温系统；其中，所述加热系统包括加热器，用于对硅芯棒晶体制备液加热；所述保温系统包括上保温罩、中保温罩、下保温罩，用于对所述硅芯棒晶体的制备环境保温处理。2CN114752994A权利要求书2/2页10.如权利要求8所述的降低拉直硅芯棒晶体隐裂的装置，其特征在于，所述预设系统包括所述单晶炉设备的程序预设单元、所述单晶炉设备的控制工艺预设单元和所述单晶炉设备的温度控制单元。3CN114752994A说明书1/6页降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法及装置技术领域[0001]本发明涉及多晶硅技术领域，涉及一种拉直硅芯棒晶体的方法，更为具体地，涉及一种降低拉直硅芯棒晶体隐裂的方法及装置。背景技术[0002]硅芯是还原炉内气相(CVD)沉积生产多晶硅的载体，直拉法是生产太