一种单晶硅棒的制造方法.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CN114164489A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202010949545.2(22)申请日2020.09.10(71)申请人宁夏隆基硅材料有限公司地址755199宁夏回族自治区中卫市中宁县新堡镇团结南路(72)发明人涂准陈立军邓浩(74)专利代理机构北京润泽恒知识产权代理有限公司11319代理人赵娟(51)Int.Cl.C30B15/20(2006.01)C30B15/04(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种单晶硅棒的制造方法(57)摘要本发明实施例提供了一种单晶硅棒的制造方法，包括：加热融化坩埚中的混合硅料，得到混合硅液，混合硅料包括掺杂剂和多晶硅料，混合硅液用于拉制N根单晶硅棒；在拉制第N根单晶硅棒时，在所述差值大于预设值的情况下，计算混合硅液的重量与埚底料的重量的差值；按照第一拉晶参数在混合硅液中执行第一次拉晶操作，得到预设长度的第一段单晶硅棒；按照第二拉晶参数执行第二次拉晶操作，在第一段单晶硅棒上续接第二段单晶硅棒，得到目标长度的第一单晶硅棒。本实施例根据掺杂剂的分凝效应，在拉制第N根单晶硅棒时，分为两段进行拉晶操作，每次拉晶操作对应设置合理的拉晶参数，以使拉晶得到的第一段单晶硅棒和第二段单晶硅棒都可以被利用。CN114164489ACN114164489A权利要求书1/2页1.一种单晶硅棒的制造方法，其特征在于，所述方法包括：加热融化坩埚中的混合硅料，以得到混合硅液，其中，所述混合硅料包括掺杂剂和多晶硅料，所述混合硅液用于拉制N根单晶硅棒，所述N为大于等于1的整数；在拉制第N根所述单晶硅棒时，计算混合硅液的重量与埚底料的重量的差值，其中，所述埚底料是所述坩埚中预留的硅液；在所述差值大于预设值的情况下，按照第一拉晶参数在所述混合硅液中执行第一次拉晶操作，以得到预设长度的第一段单晶硅棒；按照第二拉晶参数执行第二次拉晶操作，在所述第一段单晶硅棒上续接第二段单晶硅棒，以得到目标长度的第一单晶硅棒。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一拉晶参数包括第一埚转、第一炉压、第一氩气流量和第一拉速；第二预设参数包括第二埚转、第二炉压、第二氩气流量和第二拉速，所述第二埚转为所述第一埚转的80％-90％，所述第二炉压为所述第一炉压的80％-90％，所述第二氩气流量为所述第一氩气流量的115％-130％，第二拉速为所述第一拉速的80％-90％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照第一拉晶参数在所述混合硅液中执行第一次拉晶操作，以得到预设长度的第一段单晶硅棒的步骤包括：在所述混合硅液中，按照第一预设参数依次执行调温、引晶、放肩、等径的操作，以得到过渡长度的单晶硅棒；在对所述过渡长度的单晶硅棒执行等径操作的同时，将所述第一拉晶参数调节为第二拉晶参数，以得到预设长度的第一段单晶硅棒。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述按照第二拉晶参数执行第二次拉晶操作，在所述第一段单晶硅棒上续接第二段单晶硅棒，以得到目标长度的第一单晶硅棒的步骤包括：按照第二拉晶参数依次执行调温、引晶、放肩、等径的操作，在所述第一单晶硅棒上续接第二段单晶硅棒，以得到目标长度的第一单晶硅棒。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一段单晶硅棒的电阻率为第一电阻率，所述第二段单晶硅棒的电阻率为第二电阻率，所述第二电阻率小于所述第一电阻率。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一电阻率在0.8-3Ω·cm之间，所述第二电阻率在0.1-2Ω·cm之间。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述差值小于等于所述预设值的情况下，按照第三拉晶参数在所述混合硅液中执行拉晶操作，以得到第二单晶硅棒。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二单晶硅棒的电阻率在0.1-2Ω·cm之间。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设长度为切换长度与过渡区间长度之和，所述过渡区间长度在100-200mm之间；所述切换长度等于(m1-m2-(l2+l3)/a2)*a1-l1，其中，m1表示所述混合硅液的重量，m2表示所述埚底料的重量，l1表示过渡区间长度，l2表示第二段单晶硅棒的要求长度，所述第二段单晶硅棒的要求长度为所述第二段单晶硅棒可使用的有效长度，l3表示安全长度，所述安全长度为目标长度的预设百分比，所述预设百分比在8％-10％之间，a1表示第一段单晶2CN114164489A权利要求书2/2页硅棒的转化系数，所述第二段单晶硅棒的转化系数为1千克混合硅料对应要求直径的所述第二段单晶硅棒的长度，a2表示第二段单晶硅棒的转化系数，所述第一段单晶硅棒的转化系数为1千克