氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法
2023-06-03 01:54:06
專利名稱:氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法
技術領域:
本發明屬於矽單晶的生產技術領域,尤其是涉及一種氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法。
背景技術:
在現有的技術中,氣相摻雜區熔矽單晶的徑向電阻率均勻性(RRV) —般為25% -30%,其中 RRV= ( P max— P min)/ P min,合格率一般為 60% -70%,如何進一步降低 RRV值以及如何進一步提高氣相摻雜區熔矽單晶的合格率,已成為目前氣相摻雜區熔矽單晶生產工藝中面臨的難題。
發明內容
本發明要解決的問題是提供一種氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法,尤其適合用於降低氣相摻雜區熔矽單晶的RRV值並提高氣相摻雜區熔矽單晶的合格率。為解決上述技術問題,本發明採用的技術方案是:一種氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法,其特徵在於:在等徑保持生長過程中,單晶軸向旋轉的方式為按旋轉周期循環旋轉,所述一個旋轉周期包括兩個以上的旋轉階段,所述每個旋轉階段包括一次順時針旋轉和一次逆時針旋轉,所述各個旋轉階段的旋轉方式不同。進一步,所述每個旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度均在90° 5400°範圍內,所述每個旋轉階段的逆時針旋轉的旋轉角度均在90° 5400°範圍內。進一步,所述每個旋轉階段的順時針旋轉的轉速大小均在4 20轉/分鐘範圍內,所述每個旋轉階段的逆時針旋轉的轉速大小均在4 20轉/分鐘範圍內。
本發明具有的優點和積極效果是:上述技術方案有效降低了氣相摻雜區熔矽單晶的RRV值並提高了氣相摻雜區熔矽單晶的合格率。
具體實施例方式實施例1:一種氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法,依次包括以下步驟:裝爐、抽空充氣、預熱、化料、摻雜、引晶、生長細頸、擴肩、等徑保持生長、收尾、降溫和拆爐。在所述等徑保持生長過程中,單晶軸向旋轉的方式為按旋轉周期循環旋轉,所述一個旋轉周期包括兩個旋轉階段,分別為第一旋轉階段和第二旋轉階段;所述第一旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度為180°,轉速大小為4轉/分鐘,逆時針旋轉的旋轉角度為90°,轉速大小為4轉/分鐘;所述第二旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度為160°,轉速大小為4轉/分鐘,逆時針旋轉的旋轉角度為90°,轉速大小為4轉/分鐘。本實施例公開的技術方案主要為等徑保持生長過程中,單晶軸向旋轉的方式,其它步驟均與公知技術中氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法相同,在此不再描述。利用本實施例所述的技術方案,生產例如5寸氣相摻雜區熔矽單晶,其RRV值為10%,合格率為80%。實施例2:一種氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法,依次包括以下步驟:裝爐、抽空充氣、預熱、化料、摻雜、引晶、生長細頸、擴肩、等徑保持生長、收尾、降溫和拆爐。在所述等徑保持生長過程中,單晶軸向旋轉的方式為按旋轉周期循環旋轉,所述一個旋轉周期包括三個旋轉階段,分別為第一旋轉階段、第二旋轉階段和第三旋轉階段;所述第一旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度為360°,轉速大小為6轉/分鐘,逆時針旋轉的旋轉角度為300°,轉速大小為6轉/分鐘;所述第二旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度為500°,轉速大小為7轉/分鐘,逆時針旋轉的旋轉角度為450°,轉速大小為7轉/分鐘;所述第三旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度為720°,轉速大小為7轉/分鐘,逆時針旋轉的旋轉角度為600°,轉速大小為7轉/分鐘。本實施例公開的技術方案主要為等徑保持生長過程中,單晶軸向旋轉的方式,其它步驟均與公知技術中氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法相同,在此不再描述。利用本實施例所述的技術方案,生產例如6寸氣相摻雜區熔矽單晶,其RRV值為10%,合格率為75%。
實施例3:一種氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法,依次包括以下步驟:裝爐、抽空充氣、預熱、化料、摻雜、引晶、生長細頸、擴肩、等徑保持生長、收尾、降溫和拆爐。在所述等徑保持生長過程中,單晶軸向旋轉的方式為按旋轉周期循環旋轉,所述一個旋轉周期包括五個旋轉階段,分別為第一旋轉階段、第二旋轉階段、第三旋轉階段、第四旋轉階段和第五旋轉階段;所述第一旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度為720°,轉速大小為20轉/分鐘,逆時針旋轉的旋轉角度為600°,轉速大小為20轉/分鐘;所述第二旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度為1000°,轉速大小為19轉/分鐘,逆時針旋轉的旋轉角度為1000°,轉速大小為19轉/分鐘;所述第三旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度為1800°,轉速大小為16轉/分鐘,逆時針旋轉的旋轉角度為1500°,轉速大小為16轉/分鐘;所述第四旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度為2000°,轉速大小為16轉/分鐘,逆時針旋轉的旋轉角度為1800°,轉速大小為16轉/分鐘;所述第五旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度為4800°,轉速大小為20轉/分鐘,逆時針旋轉的旋轉角度為3600°,轉速大小為20轉/分鐘。本實施例公開的技術方案主要為等徑保持生長過程中,單晶軸向旋轉的方式,其它步驟均與公知技術中氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法相同,在此不再描述。利用本實施例所述的技術方案,生產例如8寸氣相摻雜區熔矽單晶,其RRV值為10%,合格率為80%。以上對本發明的三個實施例進行了詳細說明,但所述內容僅為本發明的較佳實施例,不能被認為用於限定本發明的實施範圍。凡依本發明申請範圍所作的均等變化與改進等,均應仍歸屬於本發明的專利涵蓋範圍之內。
權利要求
1.一種氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法,其特徵在於:在等徑保持生長過程中,單晶軸向旋轉的方式為按旋轉周期循環旋轉,所述一個旋轉周期包括兩個以上的旋轉階段,所述每個旋轉階段包括一次順時針旋轉和一次逆時針旋轉,所述各個旋轉階段的旋轉方式不同。
2.根據權利要求1所述的生產方法,其特徵在於:所述每個旋轉階段的順時針旋轉的旋轉角度均在90° 5400°範圍內,所述每個旋轉階段的逆時針旋轉的旋轉角度均在90。 5400。範圍內。
3.根據權利要求1所述的生產方法,其特徵在於:所述每個旋轉階段的順時針旋轉的轉速大小均在4 20轉/分鐘範圍內,所述每個旋轉階段的逆時針旋轉的轉速大小均在Γ20轉/分鐘 範圍內。
全文摘要
本發明提供一種氣相摻雜區熔矽單晶的生產方法,其特徵在於在等徑保持生長過程中,單晶軸向旋轉的方式為按旋轉周期循環旋轉,所述一個旋轉周期包括兩個以上的旋轉階段,所述每個旋轉階段包括一次順時針旋轉和一次逆時針旋轉,所述各個旋轉階段的旋轉方式不同。本發明的有益效果是有效降低了氣相摻雜區熔矽單晶的RRV值並提高了氣相摻雜區熔矽單晶的合格率。
文檔編號C30B29/06GK103114325SQ20131005835
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月25日 優先權日2013年2月25日
發明者劉錚, 王彥君, 張雪囡, 劉嘉, 孫健, 王遵義, 塗頌昊, 喬柳, 馮嘯桐, 孫昊 申請人:天津市環歐半導體材料技術有限公司