超重掺As的晶棒拉制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102345155A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102345155A(43)申请公布日2012.02.08(21)申请号201110231822.7(22)申请日2011.08.14(71)申请人上海合晶硅材料有限公司地址201617上海市松江区贵南路500号(72)发明人韩建超尚海波(74)专利代理机构上海脱颖律师事务所31259代理人李强(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称超重掺As的晶棒拉制方法(57)摘要本发明公开了一种超重掺As的晶棒拉制方法，其特征在于，拉晶时，保持炉筒内压力为55～80Torr。本发明通过选择合适的拉晶工艺的参数，在保持长晶速度符合要求的情况下，降低As的挥发速率，减少As的挥发损失，提高晶棒中的As掺杂浓度，生产的晶棒电阻率最低可达到0.00178欧姆·厘米。引晶过程，选择合适的石英坩埚的转速，可以改善熔汤内的热对称性，并使得熔汤温度更容易平衡，从而缩短引晶过程到实现等径生长的过程时间，也可减少As的挥发损失，提高晶棒中的As的掺杂浓度。电阻率小于0.0022欧姆·厘米部分晶棒良率，最高可以达到74.32％。CN102345ACCNN110234515502345175A权利要求书1/1页1.超重掺As的晶棒拉制方法，其特征在于，拉晶时，保持炉筒内压力为55～80Torr。2.根据权利要求1所述的超重掺As的晶棒拉制方法，其特征在于，拉晶时，保持炉筒内压力为55～65Torr。3.根据权利要求1所述的超重掺As的晶棒拉制方法，其特征在于，拉晶过程中，逐渐增大炉筒内压力。4.根据权利要求3所述的超重掺As的晶棒拉制方法，其特征在于，晶棒长度为0-100mm时，炉筒内的压力为54-56Torr；晶棒长度为100-300mm时，炉筒内的压力增加为57-58Torr；晶棒长度为300-900mm时，炉筒内压力增加为59-61Torr。5.根据权利要求1所述的超重掺As的晶棒拉制方法，其特征在于，拉晶过程中，引晶时石英坩埚的转速为10～15rpm。6.根据权利要求5所述的超重掺As的晶棒拉制方法，其特征在于，拉晶时，石英坩埚的转速为12～14rpm。2CCNN110234515502345175A说明书1/5页超重掺As的晶棒拉制方法技术领域[0001]本发明涉及一种超重掺As的晶棒拉制方法。背景技术[0002]在不同的应用领域，对单晶晶棒的电阻率有不同的要求。在有些应用领域，要求单晶晶棒的电阻率低于0.003欧姆·厘米；而在其他一些领域，要求单晶晶棒的电阻率低于0.0022欧姆·厘米。现有技术的单晶硅晶棒中，随着As的掺入浓度增加，电阻率会有所降低。但在拉晶过程中，As掺入晶棒中并非像掺入硅熔汤中那样容易。因为在拉晶工艺中，先后经过装料、熔化、引晶、缩颈、放肩、等径生长、收尾几个阶段，每一根晶棒的拉制需要十几个小时甚至几十个小时时间。因此，即使As能熔入石英坩埚中的硅熔汤内，但由于As的蒸气压相当大，在拉晶的几十个小时内，As会从液面挥发散失。As从液面挥发散失将会降低晶棒中的As掺杂浓度，从而使得晶棒中的电阻率过高无法达到使用要求，即使部分晶棒能够使用，但晶棒良率较低。影响晶棒的生长速度的一个重要因素是炉筒内的压力大小，压力大，成晶较难，成晶时间较长；压力小，成晶相对较容易，晶棒生长周期较短。因此，如何提高晶棒中的As掺杂浓度以降低其电阻率，是本领域的一个重要技术问题。发明内容[0003]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可提高As掺杂浓度的超重掺As的晶棒拉制方法。[0004]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：[0005]超重掺As的晶棒拉制方法，其特征在于，拉晶时，保持炉筒内压力为55～80Torr。[0006]优选地是，拉晶时，保持炉筒内压力为55～65Torr。[0007]优选地是，拉晶过程中，逐渐增大炉筒内压力。[0008]优选地是，晶棒长度为0-100mm时，炉筒内的压力为54-56Torr；晶棒长度为100-300mm时，炉筒内的压力增加为57-58Torr；晶棒长度为300-900mm时，炉筒内压力增加为59-61Torr。[0009]优选地是，拉晶过程中，引晶时石英坩埚的转速为10～15rpm。[0010]优选地是，拉晶过程中，引晶时石英坩埚的转速为12～14rpm。[0011]本发明通过选择合适的拉晶工艺的参数，在保持长晶速度符合要求的情况下，降低As的挥发速率，减少As的挥发损失，提高晶棒中的As掺杂浓度，生产的晶棒电阻率最低可达到0.00178欧姆·厘米。引晶过程，选择合适的石英坩埚的转速，可以改善熔汤内的热对称性，并使得熔汤温度更容易