本申請涉及半導體制造，具體涉及一種晶體及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在晶體的生長工藝中，區(qū)熔法是一種利用高頻磁場對多晶料加熱，局部區(qū)域熔化為熔融態(tài)進而冷卻凝固生長為晶體的工藝，區(qū)熔法又稱懸浮區(qū)熔法，因其不與其它雜質(zhì)源直接接觸，所以晶體雜質(zhì)含量極低，純度高品質(zhì)優(yōu)。但區(qū)熔法的工藝隨著晶體的尺寸增大，難度也隨之增大；在籽晶熔接過程中熔接失敗需要降溫拆爐更換籽晶再進行晶體生長，嚴重影響了晶體的生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種晶體的制備方法，可以提高晶體的生產(chǎn)效率、降低晶體的生產(chǎn)成本。

2、本申請第一方面提供一種晶體的制備方法，包括：

3、將多晶料和籽晶安裝至區(qū)熔爐內(nèi)；

4、對所述多晶料進行加熱化料，得熔融多晶料；

5、使所述籽晶與所述熔融多晶料熔接；

6、在執(zhí)行拉制細頸、擴肩、等徑操作后，得到晶體；

7、其中，在所述籽晶與所述熔融多晶料熔接失敗時，則停止所述熔接，并在停止后執(zhí)行增加所述熔融多晶料的體積的操作，使所述籽晶與所述熔融多晶料重新熔接。

8、在一些實施方式中，所述籽晶與所述熔融多晶料熔接時，所述多晶料的移動方向為第一方向，增加所述熔融多晶料的體積，使所述籽晶與所述熔融多晶料重新熔接的步驟，包括：

9、提高所述加熱化料的功率，以增加所述熔融多晶料的體積；

10、降低所述多晶料沿所述第一方向的移動速度；

11、將所述籽晶的移動方向由所述第一方向轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅谝环较虻姆聪蜓娱L方向，并降低所述籽晶的轉(zhuǎn)速，以使所述籽晶與所述熔融多晶料重新熔接。

12、在一些實施方式中，在使所述籽晶與所述熔融多晶料重新熔接的過程中，所述加熱化料的功率為60～70％，所述多晶料的轉(zhuǎn)速為1～5rpm/min，所述多晶料沿第一方向的移動速度為0mm/min；所述籽晶的轉(zhuǎn)速為5～10rpm/min，所述籽晶沿所述第一方向的反向延長方向的移動速度為0.1～1mm/min。

13、在一些實施方式中，在所述細頸斷線時，則執(zhí)行對所述細頸進行加熱回熔的操作，得回熔多晶料；

14、使所述籽晶與所述回熔多晶料重新熔接。

15、在一些實施方式中，所述籽晶與所述熔融多晶料熔接時，所述多晶料的移動方向為第一方向，對所述細頸進行加熱回熔的步驟，包括：

16、將所述多晶料的移動方向由第一方向轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅谝环较虻姆聪蜓娱L方向，并降低所述多晶料的移動速度；

17、提高所述加熱回熔的加熱功率，以對所述細頸進行加熱回熔。

18、在一些實施方式中，使所述籽晶與所述回熔多晶料重新熔接的步驟，包括：

19、將所述籽晶的移動方向由所述第一方向轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅谝环较虻姆聪蜓娱L方向，并降低所述籽晶的轉(zhuǎn)速和所述籽晶的移動速度；

20、使所述籽晶的移動速度大于所述多晶料的移動速度，以使所述籽晶與所述回熔多晶料重新熔接。

21、在一些實施方式中，在使所述籽晶與所述回熔多晶料重新熔接的過程中，所述加熱回熔的功率為60～70％，所述多晶料的轉(zhuǎn)速為1～5rpm/min，所述多晶料沿第一方向的反向延長方向的移動速度為0.1～0.5mm/min；所述籽晶的轉(zhuǎn)速為5～10rpm/min，所述籽晶沿所述第一方向的反向延長方向的移動速度為1～1.5mm/min。

22、在一些實施方式中，所述籽晶與所述熔融多晶料熔接時，所述多晶料的移動方向為第一方向，在對所述多晶料進行加熱化料，得熔融多晶料的過程中，所述加熱化料的功率為50～60％，所述多晶料的轉(zhuǎn)速為1～5rpm/min，所述多晶料沿第一方向的移動速度為0mm/min；所述籽晶的轉(zhuǎn)速為0rpm/min，所述籽晶沿所述第一方向的移動速度為0mm/min。

23、在一些實施方式中，所述籽晶與所述熔融多晶料熔接時，所述多晶料的移動方向為第一方向，在拉制細頸的過程中，所述加熱化料的功率為55～65％，所述多晶料的轉(zhuǎn)速為1～5rpm/min，所述多晶料沿第一方向的移動速度為1～2mm/min；所述籽晶的轉(zhuǎn)速為20～30rpm/min，所述籽晶沿所述第一方向的移動速度為12～15mm/min。

24、在一些實施方式中，所述籽晶與所述熔融多晶料熔接時，所述多晶料的移動方向為第一方向，在使所述籽晶與所述熔融多晶料熔接的過程中，所述加熱化料的功率為55～65％，所述多晶料的轉(zhuǎn)速為1～5rpm/min，所述多晶料沿第一方向的移動速度為0.1～0.5mm/min；所述籽晶的轉(zhuǎn)速為20～30rpm/min，所述籽晶沿所述第一方向的移動速度為0.1～1mm/min。

25、本申請第二方面提供一種晶體，采用如前所述的晶體的制備方法制備得到，其中，所述晶體中的氧含量為0～1e16?atom/cm3。

26、本申請的有益效果在于：

27、本申請?zhí)峁┑囊环N晶體的制備方法，包括：將多晶料和籽晶安裝至區(qū)熔爐內(nèi)；對多晶料進行加熱化料，得熔融多晶料；使籽晶與熔融多晶料熔接；在拉制細頸、擴肩、等徑操作后，得到晶體；其中，若籽晶與熔融多晶料熔接失敗，則增加熔融多晶料的體積，使籽晶與熔融多晶料重新熔接。本申請中晶體的制備方法，在籽晶與熔融多晶料熔接失敗后，通過增加熔融多晶料的體積，使籽晶與熔融多晶料重新熔接，無需等待區(qū)熔爐降溫拆爐更換籽晶后再重新制備晶體，可以提高晶體的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種晶體的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體的制備方法，其特征在于，所述籽晶(2)與所述熔融多晶料(101)熔接時，所述多晶料(1)的移動方向為第一方向(y)，增加所述熔融多晶料(101)的體積，使所述籽晶(2)與所述熔融多晶料(101)重新熔接的步驟，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶體的制備方法，其特征在于，在使所述籽晶(2)與所述熔融多晶料(101)重新熔接的過程中，所述加熱化料的功率為60～70％，所述多晶料(1)的轉(zhuǎn)速為1～5rpm/min，所述多晶料(1)沿第一方向(y)的移動速度為0mm/min；所述籽晶(2)的轉(zhuǎn)速為5～10rpm/min，所述籽晶(2)沿所述第一方向(y)的反向延長方向的移動速度為0.1～1mm/min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體的制備方法，其特征在于，在所述細頸(3)斷線時，則執(zhí)行對所述細頸(3)進行加熱回熔的操作，得回熔多晶料(102)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶體的制備方法，其特征在于，所述籽晶(2)與所述熔融多晶料(101)熔接時，所述多晶料(1)的移動方向為第一方向(y)，對所述細頸(3)進行加熱回熔的步驟，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體的制備方法，其特征在于，使所述籽晶(2)與所述回熔多晶料(102)重新熔接的步驟，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶體的制備方法，其特征在于，在使所述籽晶(2)與所述回熔多晶料(102)重新熔接的過程中，所述加熱回熔的功率為60～70％，所述多晶料(1)的轉(zhuǎn)速為1～5rpm/min，所述多晶料(1)沿第一方向(y)的反向延長方向的移動速度為0.1～0.5mm/min；所述籽晶(2)的轉(zhuǎn)速為5～10rpm/min，所述籽晶(2)沿所述第一方向(y)的反向延長方向的移動速度為1～1.5mm/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體的制備方法，其特征在于，所述籽晶(2)與所述熔融多晶料(101)熔接時，所述多晶料(1)的移動方向為第一方向(y)，在對所述多晶料(1)進行加熱化料，得熔融多晶料(101)的過程中，所述加熱化料的功率為50～60％，所述多晶料(1)的轉(zhuǎn)速為1～5rpm/min，所述多晶料(1)沿第一方向(y)的移動速度為0mm/min；所述籽晶(2)的轉(zhuǎn)速為0rpm/min，所述籽晶(2)沿所述第一方向(y)的移動速度為0mm/min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體的制備方法，其特征在于，所述籽晶(2)與所述熔融多晶料(101)熔接時，所述多晶料(1)的移動方向為第一方向(y)，在拉制細頸(3)的過程中，所述加熱化料的功率為55～65％，所述多晶料(1)的轉(zhuǎn)速為1～5rpm/min，所述多晶料(1)沿第一方向(y)的移動速度為1～2mm/min；所述籽晶(2)的轉(zhuǎn)速為20～30rpm/min，所述籽晶(2)沿所述第一方向(y)的移動速度為12～15mm/min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體的制備方法，其特征在于，所述籽晶(2)與所述熔融多晶料(101)熔接時，所述多晶料(1)的移動方向為第一方向(y)，在使所述籽晶(2)與所述熔融多晶料(101)熔接的過程中，所述加熱化料的功率為55～65％，所述多晶料(1)的轉(zhuǎn)速為1～5rpm/min，所述多晶料(1)沿第一方向(y)的移動速度為0.1～0.5mm/min；所述籽晶(2)的轉(zhuǎn)速為20～30rpm/min，所述籽晶(2)沿所述第一方向(y)的移動速度為0.1～1mm/min。

11.一種晶體，其特征在于，采用如權(quán)利要求1～10中任一項所述的晶體的制備方法制備得到，其中，所述晶體中的氧含量為0～1e16?atom/cm3。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種晶體及其制備方法，涉及半導體制造領(lǐng)域；一種晶體的制備方法，包括：將多晶料和籽晶安裝至區(qū)熔爐內(nèi)；對多晶料進行加熱化料，得熔融多晶料；使籽晶與熔融多晶料熔接；在執(zhí)行拉制細頸、擴肩、等徑操作后，得到晶體；其中，在籽晶與熔融多晶料熔接失敗時，則停止熔接，并在停止后執(zhí)行增加熔融多晶料的體積的操作，使籽晶與熔融多晶料重新熔接。本申請中晶體的制備方法，在籽晶與熔融多晶料熔接失敗后，通過增加熔融多晶料的體積，使籽晶與熔融多晶料重新熔接，無需等待區(qū)熔爐降溫拆爐更換籽晶后再重新制備晶體，可以提高晶體的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：劉凱,張震,郭京濤,葉舒劍,孫晨光
受保護的技術(shù)使用者：天津中環(huán)領(lǐng)先材料技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9