【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多晶硅棒生产，具体涉及一种直拉多晶硅棒的拉晶方法及多晶硅棒。
技术介绍
1、目前半导体材料主要以硅为基础，硅基半导体材料拥有90％以上的市场份额。直拉多晶硅棒作为一种半导体材料，尤其是作为刻蚀机相关联的零部件，因为其较高的纯度以及机械性能得到硅部件客户的信赖。市场对单晶硅棒的需求直径逐渐增大的同时对直拉多晶硅棒的直径需求也在增大，已由原来的10英寸增至14英寸以上。
2、常规生产多晶硅棒的方法大致分两类，一类使用多晶铸锭炉生产多晶硅锭，然后再加工成多晶材料，但使用该方法生产的多晶材料的缺点是材料的纯度达不到客户要求，同时在生长过程中看不见长晶情况，无法确认多晶晶花。另一类使用单晶炉拉制多晶硅棒，其工艺流程与直拉法拉制单晶硅棒方法相似，都主要包括拆炉、装料、熔料、调温、引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉等工序，使用单晶炉直拉法可以满足客户对纯度的要求，但是产出的多晶材料因晶花不良报废率较高，特别是头/尾部的晶花大小差异大返切较多，有时甚至切掉等径长度一半，严重影响生产效率和成本。由于客户要求的多晶产品为高纯度和晶花均匀的多晶片材、筒料以及棒料。因此，需要提供一种可以同时满足高纯度和晶花均匀的多晶硅棒的拉晶工艺。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种直拉多晶硅棒的拉晶方法及多晶硅棒，以使生产出的多晶硅棒可以同时满足高纯度和晶花均匀的需求。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种直拉多晶硅棒的拉晶方法，包括装
4、优选地，在试温工序中，对所述专用多晶籽晶进行预热，预热结束后以5-15mm/min的拉速下降所述专用多晶籽晶，观察使所述专用多晶籽晶的边沿接触液面位置进行试温。通过对专用多晶籽晶进行充分的预热，以防止籽晶靠近液面时受热冲击裂开，进而影响多晶硅棒的生长质量。
5、优选地，所述对专用多晶籽晶进行预热包括：控制所述专用多晶籽晶下降，使所述专用多晶籽晶停留在热屏上部位置预热30-60min，再降至热屏中部位置预热30-60min，最后以5-30mm/min速度下降至液面上方20-35mm处预热60-90min。通过对专用多晶籽晶分段预热，可以控制籽晶的温度接近液面的温度，从而防止籽晶靠近液面时受热冲击裂开。
6、优选地，初次使用所述拉晶方法时，在试温工序中，先采用常规的单晶籽晶试温确定中心温度和功率，再更换为所述专用多晶籽晶进行预热及试温。通过常规单晶籽晶确定中心温度和功率，可以更快地确定试温点，提高拉晶效率。
7、优选地，在熔接工序中，熔接时间为60-150min。通过较长的熔接时间可以使专用多晶籽晶完全熔接，便于后续进行等径工序。
8、优选地，在等径工序中，平均拉速设定在0.3-0.6mm/min，等径晶转设定为4-8rpm，等径埚转设定为8-12rpm，氩气流量设定为100-130slm，压力设定为1.5-3kpa。通过采用适当的拉速、晶转、锅转、氩气流量以及压力，有利于晶花的均匀生长。
9、优选地，锅内剩料为35-50kg时开始收尾工序，以保证尾部的晶花均匀性。
10、优选地，在冷却工序中，进入冷却后2-3h内将功率降至0kw，压力降至50-80slm，流压冷却。
11、优选地，通过专用籽晶工装将所述专用多晶籽晶与提拉机构固定，所述专用籽晶工装包括籽晶绳挂钩、多晶重锤、多晶籽晶工装、多晶籽晶防脱保护套，所述多晶籽晶工装与所述专用多晶籽晶的夹持部夹套，以将所述专用多晶籽晶与所述专用籽晶工装连接，防止在拉晶过程中专用多晶籽晶掉落。
12、一种多晶硅棒，采用如上所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法拉制而成。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
14、本专利技术首先采用直拉法拉制多晶硅棒使其纯度由6n提高到7n，可以满足更高要求的硅部件，其次采用专用多晶籽晶搭配本专利技术的拉晶工艺一方面可以在工艺方法上省去了引晶、放肩、转肩工序，缩短拉晶工艺周期，提高拉晶效率，另一方面可以减少头部及尾部的晶花不良，降低晶花不良返切率，提高拉晶收率，从而使得材料利用率提高35%以上。
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1.一种直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，包括装料工序、化料工序、稳定工序、试温工序、熔接工序、等径工序、收尾工序、冷却工序及清炉工序，且使用专用多晶籽晶进行拉晶，所述专用多晶籽晶底部外圆的直径与所拉制的多晶硅棒的直径一致，所述专用多晶籽晶的底面为凸出圆弧面。
2.根据权利要求1所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，在试温工序中，对所述专用多晶籽晶进行预热，预热结束后以5-15mm/min的拉速下降所述专用多晶籽晶，观察使所述专用多晶籽晶的边沿接触液面位置进行试温。
3.根据权利要求2所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，所述对专用多晶籽晶进行预热包括：控制所述专用多晶籽晶下降，使所述专用多晶籽晶停留在热屏上部位置预热30-60min，再降至热屏中部位置预热30-60min，最后以5-30mm/min速度下降至液面上方20-35mm处预热60-90min。
4.根据权利要求3所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，初次使用所述拉晶方法时，在试温工序中，先采用常规的单晶籽晶试温确定中心温度和功率，再更换为所述专用多晶籽晶进行预热及试温
5.根据权利要求1所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，在熔接工序中，熔接时间为60-150min。
6.根据权利要求1所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，在等径工序中，平均拉速设定在0.3-0.6mm/min，等径晶转设定为4-8rpm，等径埚转设定为8-12rpm，氩气流量设定为100-130slm，压力设定为1.5-3kpa。
7.根据权利要求1所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，锅内剩料为35-50kg时开始收尾工序。
8.根据权利要求1所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，在冷却工序中，进入冷却后2-3h内将功率降至0kw，压力降至50-80slm，流压冷却。
9.根据权利要求1-8任一项所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，通过专用籽晶工装将所述专用多晶籽晶与提拉机构固定，所述专用籽晶工装包括籽晶绳挂钩、多晶重锤、多晶籽晶工装、多晶籽晶防脱保护套，所述多晶籽晶工装与所述专用多晶籽晶的夹持部夹套，以将所述专用多晶籽晶与所述专用籽晶工装连接。
10.一种多晶硅棒，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法拉制而成。
...【技术特征摘要】
1.一种直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，包括装料工序、化料工序、稳定工序、试温工序、熔接工序、等径工序、收尾工序、冷却工序及清炉工序，且使用专用多晶籽晶进行拉晶，所述专用多晶籽晶底部外圆的直径与所拉制的多晶硅棒的直径一致，所述专用多晶籽晶的底面为凸出圆弧面。
2.根据权利要求1所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，在试温工序中，对所述专用多晶籽晶进行预热，预热结束后以5-15mm/min的拉速下降所述专用多晶籽晶，观察使所述专用多晶籽晶的边沿接触液面位置进行试温。
3.根据权利要求2所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，所述对专用多晶籽晶进行预热包括：控制所述专用多晶籽晶下降，使所述专用多晶籽晶停留在热屏上部位置预热30-60min，再降至热屏中部位置预热30-60min，最后以5-30mm/min速度下降至液面上方20-35mm处预热60-90min。
4.根据权利要求3所述的直拉多晶硅棒的拉晶方法，其特征在于，初次使用所述拉晶方法时，在试温工序中，先采用常规的单晶籽晶试温确定中心温度和功率，再更换为所述专用多晶籽晶进行预热及试温。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，王彦娟，丁亚国，吴悦，
申请(专利权)人：宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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