一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法.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CN108277524A(43)申请公布日2018.07.13(21)申请号201710009114.6(22)申请日2017.01.06(71)申请人银川隆基硅材料有限公司地址750021宁夏回族自治区银川市（国家级）经济技术开发区开元东路15号(72)发明人张立平梁永生冉瑞应李博一金雪(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人钟欢(51)Int.Cl.C30B15/04(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法(57)摘要本发明公开的一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，包括步骤：先按一定比例在硅原料中添加纯铝颗粒，然后将硅原料及纯铝颗粒装入单晶炉内的石英坩埚中，将单晶炉密封通入保护气体后，通过加热器将硅原料及纯铝颗粒熔化，最后经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉工序后，得到N型单晶硅棒。本发明的一种改良N型单晶硅特性的掺杂方法解决了现有的单晶硅棒由于在生长过程中电阻分布不合理导致其尾部电阻不良率较高的问题。本发明的一种改良N型单晶硅特性的掺杂方法在硅原料中添加纯铝颗粒，高温熔化并分布在硅溶液中，随单晶硅棒的生长根据分凝原理在单晶硅棒中分布，从而达到改善N型单晶硅棒尾部电阻率分布和抑制缺陷产生的目的。CN108277524ACN108277524A权利要求书1/1页1.一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，其特征在于，包括如下步骤：先按一定比例在硅原料中添加纯铝颗粒，然后将硅原料及纯铝颗粒装入单晶炉内的石英坩埚中，将单晶炉密封通入保护气体后，通过加热器将硅原料及纯铝颗粒熔化，最后经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉工序后，得到N型单晶硅棒。2.如权利要求1所述的一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，其特征在于，所述纯铝颗粒与硅原料按照0.01-0.05g/100kg的比例添加到硅原料中。2CN108277524A说明书1/2页一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法技术领域[0001]本发明属于单晶硅生长技术领域，具体涉及一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法。背景技术[0002]N型单晶硅棒，头尾电阻率之比理论上6倍即可保证尾部电阻不超出下限范围，但实际生产中，因头部电阻率的命中率难以达到100％，从而导致了尾部电阻率的不良，目前以目标电阻率/下限电阻率＝6的产品举例，尾部电阻不良率约为3％，这就需要从源头上在单晶硅生长过程中对工艺进行改良。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，解决了现有的单晶硅棒由于在生长过程中电阻分布不合理导致其尾部电阻不良率较高的问题。[0004]本发明所采用的技术方案是：一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，包括如下步骤：先按一定比例在硅原料中添加纯铝颗粒，然后将硅原料及纯铝颗粒装入单晶炉内的石英坩埚中，将单晶炉密封通入保护气体后，通过加热器将硅原料及纯铝颗粒熔化，最后经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉工序后，得到N型单晶硅棒。[0005]本发明的特点还在于，[0006]纯铝颗粒与硅原料按照0.01-0.05g/100kg的比例添加到硅原料中。[0007]本发明的有益效果是：本发明的一种改良N型单晶硅特性的掺杂方法解决了现有的单晶硅棒由于在生长过程中电阻分布不合理导致其尾部电阻不良率较高的问题。本发明的一种改良N型单晶硅特性的掺杂方法在硅原料中添加一定比例的纯铝颗粒，高温熔化并分布在硅溶液中，随单晶硅棒的生长根据分凝原理在单晶硅棒中按分凝原理分布，从而达到改善N型单晶硅棒尾部电阻率分布和抑制缺陷产生的目的。附图说明[0008]图1是采用本发明的一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法生产的单晶硅棒与常规方法生产的单晶硅棒的头尾电阻率分布对比图。具体实施方式[0009]下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。[0010]本发明提供的一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，包括如下步骤：先按一定比例在硅原料中添加纯铝颗粒，然后将硅原料及纯铝颗粒装入单晶炉内的石英坩埚中，将单晶炉密封通入保护气体后，通过加热器将硅原料及纯铝颗粒熔化，最后经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉工序后，得到N型单晶硅棒。[0011]优选的，纯铝颗粒与硅原料按照0.01-0.05g/100kg的比例添加到硅原料中。事例3CN108277524A说明书2/2页性的，可以按每100kg硅原料中加入0.01g、0.03g或者0.05g纯铝颗粒的比例进行添加。[0012]N型单晶硅棒尾部电阻率大幅降低的原因是掺杂剂磷元素的分凝系数较小，导致了单晶硅棒尾部生长过程中，石英埚内的剩料磷浓度较高。本发明在硅熔液中掺入微量的铝，铝元素随单