一种降低单晶硅位错的方法 【技术领域】
本发明一种降低单晶硅位错的方法， 属于单晶硅生产技术领域。背景技术 在单晶硅生长过程中， 硅熔液和坩埚等炉内物件会由于高温产生大量挥发性气 体， 如 SiO， SiO 等气尘飘浮在单晶生长界面周围。氩气由上至下穿过单晶生长区域， 带走 气、 尘杂质。有时， SiO 粒子可能会被吸附到单晶生长界面上， 造成正在生长的单晶的原子 晶向发生位错， 使单晶生长失败， 降低了成晶率。由于单晶直径大， 自然而然， 单晶生长时， 产生的气尘杂质会更多， 增加了位错发生的机率。 所以， 大直径单晶需要更迅速地排除气尘 杂质。
目前， 已有的改进措施有多种， 如保护气进气口改造和设置合理的气流流向等。 改 进后的进气口像一个环状的莲蓬头， 由原来的一个进气口， 改为多个微孔进气， 并且气流方 向向外发散。 这样进气口的总孔径不变， 保证了大进气量， 又使气流相对缓和、 分散 ； 根据不 同要求而设计的不同形状的导气罩， 使气体在炉体内有合理的流向， 从而有效带走气尘杂 质。
但上述改进方法都涉及设备改造， 具有改造成本高， 所涉技术复杂等缺点。
发明内容 为克服现有技术的不足， 本发明提供一种降低单晶硅位错的方法， 只改进现有的 生产工艺， 不需对设备进行改造， 且简便可行。
为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案是 ： 一种降低单晶硅位错的方法， 在 单晶硅直拉工序中， 按下述步骤制作 ：
第一步 ： 用无位错的单晶硅作为籽晶， 将多晶硅原料装入坩埚， 并将坩埚装入单晶 生长炉， 炉室内通氩气， 加热熔化多晶硅原料 ；
第二步 ： 用籽晶接触第一步中加热溶化后的熔硅液面， 然后慢慢向上提拉， 液体硅 在籽晶下方逐渐结晶 ；
第三步 ： 当结晶晶体进入等直径生长阶段， 每隔 15 ～ 30min 停止坩埚转动， 或每隔 15 ～ 30min 停止结晶晶体转动， 或每隔 15 ～ 30min 逆向缓慢转动结晶晶体， 直至等直径生 长阶段完毕 ；
第四步 ： 逐渐提高籽晶拉速， 使结晶晶体直径逐渐收细， 完成。
所述的第三步中的停止坩埚转动具体过程是， 逐渐减慢坩埚转动速度， 直至坩埚 停止转动， 暂停 8 ～ 13 秒后逐渐增加坩埚转动速度， 直至坩埚转动速度正常 ；
所述的第三步中的停止结晶晶体转动具体过程是， 逐渐减慢结晶晶体转动速度， 直至结晶晶体停止转动， 暂停 8 ～ 13 秒后逐渐增加结晶晶体转动速度， 直至结晶晶体转动 速度正常。
所述的第三步中的逆向缓慢转动结晶晶体具体过程是， 逐渐减慢结晶晶体转动速
度， 直至结晶晶体停止转动， 然后逆向缓慢转动结晶晶体 8 ～ 13 秒后停止， 再次正转， 逐渐 增加结晶晶体正转速度， 直至结晶晶体转动速度正常。
本发明同现有技术相比具有的有益效果是 ：
本发明改进了单晶硅的生产工艺， 通过每隔 15 ～ 30min 停止坩埚转动， 或每隔 15 ～ 30min 停止结晶晶体转动， 或每隔 15 ～ 30min 逆向缓慢转动结晶晶体， 使可能已经被 吸附到单晶硅表面的 SiO 气尘微粒随着剪切力而溢出， 进而随气流带走， 即减小了位错发 生的机率， 还能有效控制单晶硅碳、 氧含量， 比改进生产设备简单易行， 而且成本低， 技术简 单， 一般操作工就可独立解决单晶硅的位错问题。 具体实施方式
实施例 1 ： 一种降低单晶硅位错的方法， 在单晶硅直拉工序中， 按下述步骤制作 ：
第一步 ： 用无位错的单晶硅作为籽晶， 将多晶硅原料装入坩埚， 并将坩埚装入单晶 生长炉， 炉室内通氩气， 加热熔化多晶硅原料 ；
第二步 ： 用籽晶接触第一步中加热溶化后的熔硅液面， 然后慢慢向上提拉， 液体硅 在籽晶下方逐渐结晶 ； 第三步 ： 当结晶晶体进入等直径生长阶段， 每隔 20min 逐渐减慢坩埚转动速度， 直 至坩埚停止转动， 暂停 9 秒后逐渐增加坩埚转动速度， 直至坩埚转动速度正常， 如此循环， 直至等直径生长阶段完毕 ；
第四步 ： 逐渐提高籽晶拉速， 使结晶晶体直径逐渐收细， 完成。
实施例 2 ： 一种降低单晶硅位错的方法， 在单晶硅直拉工序中， 按下述步骤制作 ：
第一步 ： 用无位错的单晶硅作为籽晶， 将多晶硅原料装入坩埚， 并将坩埚装入单晶 生长炉， 炉室内通氩气， 加热熔化多晶硅原料 ；
第二步 ： 用籽晶接触第一步中加热溶化后的熔硅液面， 然后慢慢向上提拉， 液体硅 在籽晶下方逐渐结晶 ；
第三步 ： 当结晶晶体进入等直径生长阶段， 每隔 25min 逐渐减慢坩埚转动速度， 直 至坩埚停止转动， 暂停 12 秒后逐渐增加坩埚转动速度， 直至坩埚转动速度正常， 如此循环， 直至等直径生长阶段完毕 ；
第四步 ： 逐渐提高籽晶拉速， 使结晶晶体直径逐渐收细， 完成。
实施例 3 ： 一种降低单晶硅位错的方法， 在单晶硅直拉工序中， 按下述步骤制作 ：
第一步 ： 用无位错的单晶硅作为籽晶， 将多晶硅原料装入坩埚， 并将坩埚装入单晶 生长炉， 炉室内通氩气， 加热熔化多晶硅原料 ；
第二步 ： 用籽晶接触第一步中加热溶化后的熔硅液面， 然后慢慢向上提拉， 液体硅 在籽晶下方逐渐结晶 ；
第三步 ： 当结晶晶体进入等直径生长阶段， 每隔 18min 逐渐减慢结晶晶体转动速 度， 直至结晶晶体停止转动， 暂停 10 秒后逐渐增加结晶晶体转动速度， 直至结晶晶体转动 速度正常， 如此循环， 直至等直径生长阶段完毕 ；
第四步 ： 逐渐提高籽晶拉速， 使结晶晶体直径逐渐收细， 完成。
实施例 4 ： 一种降低单晶硅位错的方法， 在单晶硅直拉工序中， 按下述步骤制作 ：
第一步 ： 用无位错的单晶硅作为籽晶， 将多晶硅原料装入坩埚， 并将坩埚装入单晶
生长炉， 炉室内通氩气， 加热熔化多晶硅原料 ；
第二步 ： 用籽晶接触第一步中加热溶化后的熔硅液面， 然后慢慢向上提拉， 液体硅 在籽晶下方逐渐结晶 ；
第三步 ： 当结晶晶体进入等直径生长阶段， 每隔 28min 逐渐减慢结晶晶体转动速 度， 直至结晶晶体停止转动， 暂停 13 秒后逐渐增加结晶晶体转动速度， 直至结晶晶体转动 速度正常， 如此循环， 直至等直径生长阶段完毕 ；
第四步 ： 逐渐提高籽晶拉速， 使结晶晶体直径逐渐收细， 完成。
实施例 5 ： 一种降低单晶硅位错的方法， 在单晶硅直拉工序中， 按下述步骤制作 ：
第一步 ： 用无位错的单晶硅作为籽晶， 将多晶硅原料装入坩埚， 并将坩埚装入单晶 生长炉， 炉室内通氩气， 加热熔化多晶硅原料 ；
第二步 ： 用籽晶接触第一步中加热溶化后的熔硅液面， 然后慢慢向上提拉， 液体硅 在籽晶下方逐渐结晶 ；
第三步 ： 当结晶晶体进入等直径生长阶段， 每隔 21min 逐渐减慢结晶晶体转动速 度， 直至结晶晶体停止转动， 然后逆向缓慢转动结晶晶体 10 秒后停止， 再次正转， 逐渐增加 结晶晶体正转速度， 直至结晶晶体转动速度正常， 如此循环， 直至等直径生长阶段完毕 ；
第四步 ： 逐渐提高籽晶拉速， 使结晶晶体直径逐渐收细， 完成。
实施例 6 ： 一种降低单晶硅位错的方法， 在单晶硅直拉工序中， 按下述步骤制作 ：
第一步 ： 用无位错的单晶硅作为籽晶， 将多晶硅原料装入坩埚， 并将坩埚装入单晶 生长炉， 炉室内通氩气， 加热熔化多晶硅原料 ；
第二步 ： 用籽晶接触第一步中加热溶化后的熔硅液面， 然后慢慢向上提拉， 液体硅 在籽晶下方逐渐结晶 ；
第三步 ： 当结晶晶体进入等直径生长阶段， 每隔 22min 逐渐减慢结晶晶体转动速 度， 直至结晶晶体停止转动， 然后逆向缓慢转动结晶晶体 11 秒后停止， 再次正转， 逐渐增加 结晶晶
体正转速度， 直至结晶晶体转动速度正常， 如此循环， 直至等直径生长阶段完毕 ；
第四步 ： 逐渐提高籽晶拉速， 使结晶晶体直径逐渐收细， 完成。5