硅芯制备方法和硅芯制备设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113061988A(43)申请公布日2021.07.02(21)申请号202110259705.5(22)申请日2021.03.10(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号申请人洛阳中硅高科技有限公司(72)发明人孙强张邦洁尹杏陈辉万烨张晓伟(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人杜德海(51)Int.Cl.C30B29/06(2006.01)C30B15/00(2006.01)C30B15/20(2006.01)C30B28/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称硅芯制备方法和硅芯制备设备(57)摘要本申请公开了一种硅芯制备方法和硅芯制备设备，硅芯制备方法包括以下步骤：A)将硅芯原料棒和籽晶安装在硅芯炉腔内，关闭所述硅芯炉腔；B)对所述硅芯炉腔进行持续地抽真空，使得所述硅芯炉腔内的压强小于标准大气压；和C)加热所述硅芯原料棒产生熔区，利用所述籽晶拉制所述硅芯原料棒以便得到硅芯。因此，通过利用根据本发明实施例的硅芯制备方法，从而可以有效地降低硅芯中的P元素的含量，有效地提高硅芯的电阻率。CN113061988ACN113061988A权利要求书1/2页1.一种硅芯制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)将硅芯原料棒和籽晶安装在硅芯炉腔内，关闭所述硅芯炉腔；B)对所述硅芯炉腔进行持续地抽真空，使得所述硅芯炉腔内的压强小于标准大气压；和C)加热所述硅芯原料棒产生熔区，利用所述籽晶拉制所述硅芯原料棒以便得到硅芯。2.根据权利要求1所述的硅芯制备方法，其特征在于，所述步骤A)包括：A‑1)将硅芯原料棒和籽晶安装在所述硅芯炉腔内，关闭所述硅芯炉腔；A‑2)对所述硅芯炉腔进行抽真空；和A‑3)使用惰性气体对所述硅芯炉腔内进行气体填充；可选地，重复实施步骤A‑2)和步骤A‑3)至少2次。3.根据权利要求2所述的硅芯制备方法，其特征在于，所述步骤A)包括：A‑4)使用压力传感器来检测所述硅芯炉腔内的压强变化，以便得到所述硅芯炉腔的漏率；可选地，检测所述硅芯炉腔内的压强变化的时间在1分钟到5分钟之间。4.根据权利要求1所述的硅芯制备方法，其特征在于，所述步骤B)中，所述硅芯炉腔内的压强小于3Pa；可选地，所述步骤B)中，所述硅芯炉腔内的压强小于0.001Pa。5.根据权利要求1所述的硅芯制备方法，其特征在于，所述步骤B)中，对所述硅芯炉腔进行持续地抽真空的同时，通入惰性气体到所述硅芯炉腔内；可选地，所述惰性气体包括氦气和氩气中的至少一种。6.根据权利要求5所述的硅芯制备方法，其特征在于，所述步骤B)中，所述硅芯炉腔内的压强小于100Kpa；可选地，所述硅芯炉腔内的压强大于3Pa。7.根据权利要求6所述的硅芯制备方法，其特征在于，还包括步骤D)，所述步骤D)包括：D‑1)将所述硅芯和所述籽晶从所述硅芯炉腔内取出分开后，再次将所述硅芯和所述籽晶安装在所述硅芯炉腔内，关闭所述硅芯炉腔；D‑2)对所述硅芯炉腔进行持续地抽真空，使得所述硅芯炉腔内的压强小于标准大气压；和D‑3)加热所述硅芯产生熔区进行除杂，利用所述籽晶拉制所述硅芯；可选地，重复实施步骤D‑1)、步骤D‑2)和步骤D‑3)至少1次。8.一种硅芯制备设备，其特征在于，包括：硅芯炉，所述硅芯炉包括底座和硅芯筒体，所述硅芯筒体安装在所述底座上，所述硅芯筒体具有硅芯炉腔、进气口和出气口，所述进气口和所述出气口与所述硅芯炉腔连通；籽晶提拉装置，所述籽晶提拉装置与所述硅芯炉腔滑动连接，所述籽晶提拉装置的一端从所述硅芯炉腔上端伸入到所述硅芯炉腔内；原料棒座，所述原料棒座位于所述硅芯炉腔内；感应线圈，所述感应线圈安装在所述硅芯炉腔内，所述底座上设有电器控制装置，所述感应线圈与所述电器控制装置电连接；和第一真空发生器，所述真空发生器通过抽空管道与所述出气口连通。2CN113061988A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的硅芯制备设备，其特征在于，所述硅芯炉腔包括上炉腔和下炉腔，所述出气口包括上出气口和下出气口，所述上出气口与所述上炉腔的上部连通，所述下出气口与所述下炉腔的下部连通。10.根据权利要求8所述的硅芯制备设备，其特征在于，所述第一真空发生器包括第一真空泵和第二真空泵，所述第一真空泵和第二真空泵并联，所述第一真空泵和第二真空泵并联中的每一者都通过所述抽空管道与所述出气口连通，可选地，所述第一真空泵为罗茨泵，所述第二真空泵为扩散泵。11.根据权利要求8所述的硅芯制备设备，其特征在于，还包括第二真空发生器，所述第一真空发生器为真空泵，所述第二真空发生器的一端与所述第一真空发生器连接，所述第二真空发生器的另一端通过