System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种硅单晶的生长方法技术_技高网

一种硅单晶的生长方法技术

技术编号:42466414 阅读:5 留言:0更新日期:2024-08-21 12:52
本发明专利技术公开一种硅单晶的生长方法,包括如下步骤:将硅料放置在长晶炉内的坩埚中;对坩埚进行加热,使得坩埚内的硅料融为硅溶液,并确定坩埚内硅溶液的液面位置;利用磁场发生器向硅溶液施加超导磁场,并即时调整磁场发生器的位置,使得超导磁场的最强区域位于硅溶液的液面以下区域;将籽晶没入硅溶液中,并控制旋转且向上提拉籽晶,同步超导磁场的作用,使得硅溶液在籽晶的下表面生长结晶,从而得到单晶硅的晶棒。本发明专利技术的有益效果是:本技术方案在长晶过程中对硅熔体施加超导磁场,并通过调整磁场发生器位置的调整将超导磁场最强点的位置设置在硅熔体液面下方来控制晶棒中的氧含量,不需要对热场结构进行复杂更改,成本低且拉晶成功率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,尤其涉及一种硅单晶的生长方法


技术介绍

1、单晶硅的生长方法主要包括直拉法、区熔法和外延法。直拉法、区熔法用于生长单晶硅棒材,外延法用于生长单晶硅薄膜。其中,直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池等,是目前最常见的单晶硅生长方法。直拉法制备单晶硅,即在长晶炉中,使多晶硅原料在坩埚中熔融为硅熔体,将籽晶浸入容置于坩埚的硅熔体中,在转动籽晶及坩埚的同时提拉籽晶,以在籽晶下端依次进行引晶、放肩、转肩、等径及收尾等阶段,获得单晶硅晶棒。

2、在单晶硅的生长过程中,坩埚中的二氧化硅(sio2)变成可移动的硅和氧原子、松散键合的硅加氧或sio,氧通过石英坩埚的溶解而被输送到硅熔体中。绝大部分融入硅熔体中的氧从硅熔体自由表面蒸发,剩余的氧通过硅熔体与单晶硅晶体之间的固液界面分凝进入生长中的单晶硅晶体内,其超导磁场的作用区域是单晶硅生长的重要关键,因此,就必须研制出一种硅单晶的生长方法,经检索,未发现与本专利技术相同的技术方案。


技术实现思路

1、本专利技术主要解决的技术问题是提供一种硅单晶的生长方法,解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

2、为解决上述技术问题,本专利技术采用的一个技术方案是:一种硅单晶的生长方法,其创新点在于:包括如下步骤:

3、1)将硅料放置在长晶炉内的坩埚中;

4、2)对坩埚进行加热,使得坩埚内的硅料融为硅溶液,并确定坩埚内硅溶液的液面位置;

5、3)利用磁场发生器向硅溶液施加超导磁场,并即时调整磁场发生器的位置,使得超导磁场的最强区域位于硅溶液的液面以下区域;

6、4)将籽晶没入硅溶液中,并控制旋转且向上提拉籽晶,同步超导磁场的作用,使得硅溶液在籽晶的下表面生长结晶,从而得到单晶硅的晶棒;

7、5)确定单晶硅的目标氧含量,并获取预先标记的与目标氧含量对应的位置与超导磁场的最强区域的目标位置一致,所述目标位置要一直位于硅溶液的液面位置的的下方。

8、在一些实施方式中,所述步骤3)中超导磁场由两个磁场发生器发射形成,两个磁场发生器各自发射的超导磁场相互独立,所述超导磁场在籽晶的下表面的下方交汇。

9、在一些实施方式中,步骤4)中在提拉所述籽晶的过程中,抬升坩埚使得液面位置的绝对高度保持相对不变。

10、在一些实施方式中,步骤3)中测量所述超导磁场的最强区域的位置,根据测量的结果调整磁场发生器的位置。

11、在一些实施方式中,所述超导磁场在籽晶的下表面的下方交汇区域为籽晶的下表面开始向下至45mm的区域。

12、本专利技术的有益效果是:本技术方案在长晶过程中对硅熔体施加超导磁场,并通过调整磁场发生器位置的调整将超导磁场最强点的位置设置在硅熔体液面下方来控制晶棒中的氧含量,不需要对热场结构进行复杂更改,成本低且拉晶成功率高。

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【技术保护点】

1.一种硅单晶的生长方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种硅单晶的生长方法,其特征在于:所述步骤3)中超导磁场由两个磁场发生器发射形成,两个磁场发生器各自发射的超导磁场相互独立,所述超导磁场在籽晶的下表面的下方交汇。

3.根据权利要求1所述的一种硅单晶的生长方法,其特征在于:步骤4)中在提拉所述籽晶的过程中,抬升坩埚使得液面位置的绝对高度保持相对不变。

4.根据权利要求1所述的一种硅单晶的生长方法,其特征在于:步骤3)中测量所述超导磁场的最强区域的位置,根据测量的结果调整磁场发生器的位置。

5.根据权利要求2所述的一种硅单晶的生长方法,其特征在于:所述超导磁场在籽晶的下表面的下方交汇区域为籽晶的下表面开始向下至45mm的区域。

【技术特征摘要】

1.一种硅单晶的生长方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种硅单晶的生长方法,其特征在于:所述步骤3)中超导磁场由两个磁场发生器发射形成,两个磁场发生器各自发射的超导磁场相互独立,所述超导磁场在籽晶的下表面的下方交汇。

3.根据权利要求1所述的一种硅单晶的生长方法,其特征在于:步骤4)中在提拉所述籽晶的过程...

【专利技术属性】
技术研发人员:高欣周磊峰张新峰
申请(专利权)人:江苏卓远半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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