一種降低硅棒同心圓的硅棒制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及單晶硅生產(chǎn)拉晶過(guò)程中的一種提高單晶品質(zhì)的工藝方法，尤其是一種降低娃棒同心圓的娃棒制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]單晶硅的生產(chǎn)一般都需要用單晶爐來(lái)生產(chǎn)，單晶爐內(nèi)設(shè)有石英坩禍和加熱系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)主體是加熱器，其發(fā)熱區(qū)的高低直接影響單晶成晶質(zhì)量，同時(shí)石英坩禍放置在與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相配裝的禍托上，可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。目前，加熱器高度由于熱場(chǎng)空間限制普遍達(dá)不到要求，造成單晶位錯(cuò)易出現(xiàn)，造成單晶卡棱，單晶卡棱或溫度波動(dòng)是造成單晶同心圓產(chǎn)生的重要因素，通常，在整個(gè)單晶的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，以氬氣作為保護(hù)氣體，化料完成后保持坩禍旋轉(zhuǎn)的速度為2r/min以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0003]目前，采用Cz法生長(zhǎng)單晶硅從多晶硅固體經(jīng)過(guò)高溫熔化為液體后，硅熔體內(nèi)所加的摻雜劑一一硼必須要完全熔入其中，由于硅液粘度影響，會(huì)造成硅液多處摻雜濃度不同，從而使得拉晶工作中單晶位錯(cuò)幾率增大。
[0004]現(xiàn)有的制作工藝中單晶在放肩過(guò)程中拉速為0.7mm/min，在轉(zhuǎn)肩時(shí)拉速為2.0mm/min，由于拉速不科學(xué)，溫度及直徑波動(dòng)太大，造成單晶位錯(cuò)機(jī)率增大，由于位錯(cuò)密度增大，成為少數(shù)載流子的強(qiáng)復(fù)合中心，最終導(dǎo)致電池性能的嚴(yán)重下降。在電池片EL測(cè)試時(shí)，其中間會(huì)出現(xiàn)完整的同心圓黑區(qū)，在黑心區(qū)少數(shù)載流子壽命明顯偏低、轉(zhuǎn)換效率極低，如何解決單晶生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)大量低效(同心圓、黑芯)硅片問(wèn)題，是目前單晶硅生產(chǎn)企業(yè)迫切需要解決的重大問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述所提及的目前的生產(chǎn)工藝會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題黑芯硅片的問(wèn)題而提供一種降低硅棒同心圓的硅棒制作方法，以實(shí)現(xiàn)降低硅片同心圓。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
[0007]一種降低硅棒同心圓的硅棒制作方法，包括化料步驟、轉(zhuǎn)禍步驟、引頸步驟、放肩步驟、轉(zhuǎn)肩步驟、等徑步驟、收尾步驟，其中:
[0008]所述的轉(zhuǎn)禍步驟中，i甘禍的轉(zhuǎn)速為8r/min—10r/min ；
[0009]所述的放肩步驟中，提升速度為0.8mm/min-l.0mm/min，i甘禍的轉(zhuǎn)速為8r/min—10r/min ；
[0010]所述的轉(zhuǎn)肩步驟中提升速度為1.6-1.8mm/min，i甘禍的轉(zhuǎn)速為8r/min—10r/min ；
[0011]所述的等徑步驟中，i甘禍的轉(zhuǎn)速為8r/min—10r/min ；
[0012]所述的收尾步驟中，i甘禍的轉(zhuǎn)速為8r/min—10r/min ；
[0013]進(jìn)一步的，所述的轉(zhuǎn)禍步驟中，禍轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)大于I小時(shí)；
[0014]進(jìn)一步的，所述的轉(zhuǎn)肩步驟中，待放肩步驟完成后在I分鐘之內(nèi)將提升速度升至1.6mm/min~1.8mm/min0
[0015]進(jìn)一步的，所述的放肩步驟中，待引頸步驟完成后在10分鐘內(nèi)逐步將提升速度降到 0.8mm/min~1.0mm/min。
[0016]進(jìn)一步的，在SI步驟之前還包括調(diào)整單晶爐熱系統(tǒng)步驟，所述的調(diào)整單晶爐熱系統(tǒng)步驟具體的為，調(diào)整電極柱高度，以使得成晶禍位降低10_。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0018]在對(duì)娃料進(jìn)行加熱化料步驟中，將石英禍的旋速提到8r/min—10r/min利用高速旋轉(zhuǎn)使得硅液內(nèi)的因?yàn)楦咚傩D(zhuǎn)摻雜劑濃度盡快趨于一致，達(dá)到合金密度分布均勻，減少位錯(cuò)單晶廣生；
[0019]在放肩步驟將提升速度由0.7mm/min提升到0.8mm/min-lmm/min，提高放肩時(shí)晶體的上升速度，可以大大降低放肩結(jié)晶的速度，降低液面溫度，使單晶轉(zhuǎn)肩后盡快穩(wěn)步生長(zhǎng)減少拉速波動(dòng)，從而降低單晶位錯(cuò)和拉速、溫度波動(dòng)造成單晶頭部同心圓出現(xiàn)幾率；
[0020]將轉(zhuǎn)肩過(guò)程中提升速度由由原來(lái)的2.0mm/min降到現(xiàn)在的1.6mm/min-l.8mm/min降低轉(zhuǎn)肩時(shí)的晶體上升速度，可以大大降低轉(zhuǎn)肩時(shí)直徑和溫度的波動(dòng)，從而使得單晶位錯(cuò)出現(xiàn)幾率下降。
[0021]在熱系統(tǒng)調(diào)整步驟中，將加熱器的高度由180mm降到170mm，降低電極柱的位置改變單晶爐的熱場(chǎng)梯度，使得單晶爐的成晶禍位降低10mm，進(jìn)一步降低單晶位錯(cuò)率。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]提供了一種降低單晶硅內(nèi)部同心圓的生產(chǎn)方法，包括調(diào)整單晶爐的熱系統(tǒng)步驟、化料步驟、轉(zhuǎn)禍步驟、引頸步驟、放肩步驟、轉(zhuǎn)肩步驟、等徑步驟、收尾步驟，在上述的轉(zhuǎn)禍步驟、引頸步驟、放肩步驟、轉(zhuǎn)肩步驟、等徑步驟、收尾步驟中坩禍皆保持高速旋轉(zhuǎn)，所述的高速旋轉(zhuǎn)為禍轉(zhuǎn)速度為8r/min，因?yàn)楦咚傩D(zhuǎn)摻雜劑濃度盡快趨于一致，達(dá)到合金密度分布均勻，減少位錯(cuò)單晶產(chǎn)生；
[0024]所述的調(diào)整單晶爐的熱系統(tǒng)中，首先更換電極柱，更換后的電極柱比更換前的電極柱短10mm，更換電極柱之后加熱器和成晶禍位的高度也隨之降低10mm。
[0025]所述的轉(zhuǎn)禍中，硅料融完后保持溫度不變，禍位升起開(kāi)啟單晶爐的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)帶動(dòng)坩禍高速旋轉(zhuǎn)，禍轉(zhuǎn)速度為8r/min，坩禍帶動(dòng)溶液旋轉(zhuǎn)持續(xù)I小時(shí)以上，如此使用較高的禍轉(zhuǎn)速度可使硅液中摻雜劑濃度均衡；
[0026]所述的引頸步驟中，保持禍轉(zhuǎn)速度為8r/min，在引頸長(zhǎng)度達(dá)到150_200mm后，在十分鐘內(nèi)將拉速逐步降到0.8mm/min ；
[0027]所述的放肩步驟中，提升速度為0.8mm/min，提高放肩時(shí)晶體的上升速度，可以大大降低放肩結(jié)晶的速度，降低液面溫度，使單晶轉(zhuǎn)肩后盡快穩(wěn)步生長(zhǎng)減少拉速波動(dòng)，從而降低單晶位錯(cuò)和拉速、溫度波動(dòng)造成單晶頭部同心圓出現(xiàn)幾率；
[0028]所述的轉(zhuǎn)肩步驟中，保持禍轉(zhuǎn)速度為8r/min，在一分鐘之內(nèi)將由提升速度由0.8mm/min升至1.6mm/min并進(jìn)行轉(zhuǎn)肩，降低轉(zhuǎn)肩時(shí)的晶體上升速度，可以大大降低轉(zhuǎn)肩時(shí)直徑和溫度的波動(dòng)，從而使得單晶位錯(cuò)出現(xiàn)幾率下降。
[0029]所述的等徑生長(zhǎng)步驟中，禍轉(zhuǎn)速度為8r/min。
[0030]所述的收尾步驟中，禍轉(zhuǎn)速度為8r/min。
[0031]實(shí)施例2
[0032]提供了一種降低單晶硅內(nèi)部同心圓的生產(chǎn)方法，包括調(diào)整單晶爐的熱系統(tǒng)步驟、化