能够提高收尾成功率的单晶炉收尾方法技术

本发明专利技术提供了一种能够提高收尾成功率的单晶炉收尾方法，属于单晶硅生产技术领域。该方法以设定温度进入收尾，收尾初期埚升继续按埚跟比计算设定，待收尾完成，获取第一收尾晶棒，在第一收尾晶棒的尾部部分等分划线，并获取第一收尾坐标谱图，将第一收尾晶棒放置与第一收尾坐标谱图上，根据收尾快或慢的趋势调整温度和拉速，如此重复几次，即可调整出完全无需人员干预的收尾工艺。明显提高了收尾成功率，且收尾过程不需人员干预，减少人员操作强度。更为重要的是，使用该方法获取的参数数据克服了外在因素的影响，对同批次的单晶硅棒收尾效果更佳，同时，得到的单晶硅棒尾部平滑过度，形状规整，应力降低，不易损坏。

The method of finishing single crystal furnace which can improve the success rate of finishing

The invention provides a single crystal furnace finishing method which can improve the finishing success rate, belonging to the technical field of single crystal silicon production. In this method, the temperature is set to enter the ending, and the rise of the crucible at the beginning of the ending continues to be calculated and set according to the ratio of the crucible to the follow-up. When the ending is completed, the first ending crystal bar is obtained, and the tail part of the first ending crystal bar is bisected and scribed, and the first ending coordinate spectrum is obtained. The first ending crystal bar is placed on the first ending coordinate spectrum, and the temperature and pulling speed are adjusted according to the trend of the fast or slow ending, so repeated Several times, the finishing process can be adjusted completely without human intervention. The success rate of closing was obviously improved, and the closing process did not need human intervention, reducing the intensity of human operation. What's more, the parameter data obtained by this method overcomes the influence of external factors and has a better ending effect on the same batch of monocrystalline silicon rods. At the same time, the obtained monocrystalline silicon rods have smooth tail, regular shape, reduced stress and are not easy to be damaged.

【技术实现步骤摘要】
能够提高收尾成功率的单晶炉收尾方法
本专利技术属于单晶硅生产
，具体涉及一种能够提高收尾成功率的单晶炉收尾方法。
技术介绍
利用直拉单晶炉生产单晶硅棒工艺过程中，晶体等径生长完成后，如果将晶体与熔液立即分开，因热应力原因会在晶体中产生位错和滑移线，并延晶体向上延伸，其延伸长度可达晶体一个直径，为了避免这种情况发生，必须将晶体直径慢慢缩小，直至缩尖才与液面分开，这一过程即为收尾。实际收尾过程中，速度和温度由拉晶炉的控制系统进行调控，收尾收进去后看不到光圈，这时是通过晶棒在液面上倒影的亮暗程度来判断收尾快或慢，需要操作人员的经验及频繁观察，即在收尾无法直观的判断收尾工艺中温度与拉速是否合适，只能依靠人员来进行。但当拉晶直径大于300mm至450mm及更大直径时，此时观察晶棒到液面的倒影以很难直接观察到了，且经验观察具有一定的延迟效应，收出的尾部可能一会长大一会缩小，增加了收尾难度、晶体也易失去单晶结构或收断，致使收尾失败。现有技术中，提供的一种CZ-80单晶炉自动收尾方法，设定单晶收尾开始时的单晶拉速和温校值的，并依据单晶收尾结束前随单晶收尾长度的变化而调节单晶拉速和温校值，该自动收尾方法解决了人工收尾过度依赖操作人员工作经验及大量人力被浪费的技术问题。然而，采用该自动收尾方法所得到的单晶硅棒的尾部呈现半径逐渐缩小的波纹管状，在突变处存在较大的应力，易导致单晶硅棒尾部断裂，影响单晶硅棒收尾成功率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种能够提高收尾成功率的单晶炉收尾方法，以解决现有技术中存在的单晶硅棒尾部形状不规整，存在较大的应力，容易断裂，影响收尾成功率的技术问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能够提高收尾成功率的单晶炉收尾方法，包括以下步骤：a.以预定拉速作为单晶硅棒进入收尾的拉速；b.根据单晶硅棒直径与坩埚内径的比值控制埚升；c.以步骤a、步骤b的方法完成第一次收尾，并获得第一收尾晶棒，对第一收尾晶棒的尾部等比例划线；以第一次收尾的单晶硅棒的长度为X轴，分别以第一次收尾的收尾温度、收尾拉速为Y轴，获取第一收尾坐标谱图；d.将等比例划线的第一收尾晶棒放置与第一收尾坐标谱图上，并使得第一收尾晶棒的轴线平行第一收尾坐标谱图的X轴，此时，根据第一收尾晶棒的异形趋势对对应长度处的收尾温度或收尾拉速进行调整，获得第一次调整后收尾温度与收尾拉速数据；e.以第一次调整后收尾温度与收尾拉速数据完成第二次收尾，重复上述步骤c、步骤d，获得第二次调整后收尾温度与收尾拉速数据；f.参考步骤c、步骤d、步骤e，以第N次调整后收尾温度与收尾拉速数据完成第（N+1）次收尾，直至所得第N收尾晶棒的尾部形状规整，其中N为≥1的整数；g.以第N次调整后收尾温度与收尾拉速数据作为单晶炉收尾控制参数，投入生产。优选地：步骤d中，“根据第一收尾晶棒的异形趋势对对应长度处的收尾温度或收尾拉速进行调整”的具体调整方法为：若异形趋势表现为偏快，则下调拉速和/或下调温度；若异形趋势表现为偏慢，则上调拉速和/或上调温度。优选地：假设单晶硅棒尾部等比例划线后，每一段的长度为L，其中L>0；当收尾直径缩小1.5Lmm及以上时，调整温度或拉速，温度下调10%~40%，或拉速下调10%~30%；当收尾直径缩小0.5Lmm及以下时，调整温度或拉速，温度上调10%~40%，或拉速上调10%~30%。优选地：3mm≤L≤40mm。优选地，对第一收尾晶棒等比例划线时，3mm≤L≤10mm；对第N收尾晶棒等比例划线时，其中N为≥2的整数，20mm≤L≤40mm。优选地：2≤N≤5。优选地：步骤a中，预定拉速为单晶晶棒收尾前等径mmin内的平均拉速，其中，m>0。优选地：步骤b中，当坩埚内径与单晶晶棒直径的比值为1.2～2.4时，增加收尾埚升，待坩埚内径与单晶晶棒直径的比值为大于2.4时，将埚升停止。由上述技术方案可知，本专利技术提供一种能够提高收尾成功率的单晶炉收尾方法，其有益效果是：以设定温度进入收尾，收尾初期埚升继续按埚跟比计算设定，待收尾完成，获取第一收尾晶棒，在第一收尾晶棒的尾部部分等分划线，并获取第一收尾坐标谱图，将第一收尾晶棒放置与第一收尾坐标谱图上，根据收尾快或慢的趋势调整温度和拉速，如此重复几次，即可调整出完全无需人员干预的收尾工艺。如此方法可以明显提高收尾成功率，且不需人员干预，减少人员操作强度。更为重要的是，使用该方法获取的参数数据克服了外在因素的影响，对同批次的单晶硅棒收尾效果更佳，同时，得到的单晶硅棒尾部平滑过度，形状规整，应力降低，不易损坏。尤其的，此方法对于拉晶直径大于300mm晶体拉晶收尾有显著的效果。附图说明图1是第N次调整收尾温度与收尾拉速数据的过程示意图。图2是单晶硅棒手动干预收尾形状示意图。图3是单晶硅棒经一次调整，无人为干预状态下的收尾形状示意图。图4是单晶硅棒经多次调整，无人为干预状态下的收尾形状示意图。图5是大尺寸单晶硅棒手动干预收尾形状示意图。图6是大尺寸单晶硅棒经多次调整，无人为干预状态下的收尾形状示意图。具体实施方式以下结合本专利技术的附图，对专利技术的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。请参看图1，一具体实施方式中，一种能够提高收尾成功率的单晶炉收尾方法，包括以下步骤：S101.以预定拉速作为单晶硅棒进入收尾的拉速。作为优选，该预定拉速可以是单晶晶棒收尾前等径mmin内的平均拉速，即为准备收尾时的等径长度减去mmin前等径长度与mmin的比值作为该预定拉速，其中，m>0。在一较佳实施例中，m可能是传统的，计算收尾进入速度时，所取得的进入等径的时间n的5～50倍。也就是说，一般情况下炉台进入收尾时的拉速为等径后期一定时间内的平均拉速，如汉虹炉台为进收尾前等径nmin内的平均拉速，按照此拉速收尾时，收尾情况受最后nmin的拉速影响，若nmin内拉速大则收尾偏快，易收断致使收尾失败；若是拉速小则收尾偏慢，可能收不进去致使后期无料结晶致使收尾失败，且在一般收尾在等径进入收尾时将坩埚速度停止，但当坩埚内径与单晶晶棒直径的比值为1.5～2.4时，直接将埚升停止容易致使收尾初期收速过快，易收断。本专利技术中，优选地，在计算进入收尾的平均速度时，m的取值可能是n的5～50倍，优选为5～10倍。S102.根据单晶硅棒直径与坩埚内径的比值控制埚升。具体地，当坩埚内径与单晶晶棒直径的比值为1.5～2.4时，增加收尾埚升，待坩埚内径与单晶晶棒直径的比值为大于2.4时，将埚升停止。S103.以步骤S101、步骤S102的方法完成第一次收尾，并获得第一收尾晶棒，对第一收尾晶棒的尾部等比例划线；以第一次收尾的单晶硅棒的长度为X轴，分别以第一次收尾的收尾温度、收尾拉速为Y轴，获取第一收尾坐标谱图。完成第一次收尾后，获得第一收尾晶棒，首先观察本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够提高收尾成功率的单晶炉收尾方法，其特征在于：包括以下步骤：/na. 以预定拉速作为单晶硅棒进入收尾的拉速；/nb. 根据单晶硅棒直径与坩埚内径的比值控制埚升；/nc. 以步骤a、步骤b 的方法完成第一次收尾，并获得第一收尾晶棒，对第一收尾晶棒的尾部等比例划线；以第一次收尾的单晶硅棒的长度为X轴，分别以第一次收尾的收尾温度、收尾拉速为Y轴，获取第一收尾坐标谱图；/nd. 将等比例划线的第一收尾晶棒放置与第一收尾坐标谱图上，并使得第一收尾晶棒的轴线平行第一收尾坐标谱图的X轴，此时，根据第一收尾晶棒的异形趋势对对应长度处的收尾温度或收尾拉速进行调整，获得第一次调整后收尾温度与收尾拉速数据；/ne. 以第一次调整后收尾温度与收尾拉速数据完成第二次收尾，重复上述步骤c、步骤d，获得第二次调整后收尾温度与收尾拉速数据；/nf. 参考步骤c、步骤d、步骤e，以第N次调整后收尾温度与收尾拉速数据完成第（N+1）次收尾，直至所得第N收尾晶棒的尾部形状规整，其中N为≥1的整数；/ng. 以第N次调整后收尾温度与收尾拉速数据作为单晶炉收尾控制参数，投入生产。/n

【技术特征摘要】
1.一种能够提高收尾成功率的单晶炉收尾方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.以预定拉速作为单晶硅棒进入收尾的拉速；
b.根据单晶硅棒直径与坩埚内径的比值控制埚升；
c.以步骤a、步骤b的方法完成第一次收尾，并获得第一收尾晶棒，对第一收尾晶棒的尾部等比例划线；以第一次收尾的单晶硅棒的长度为X轴，分别以第一次收尾的收尾温度、收尾拉速为Y轴，获取第一收尾坐标谱图；
d.将等比例划线的第一收尾晶棒放置与第一收尾坐标谱图上，并使得第一收尾晶棒的轴线平行第一收尾坐标谱图的X轴，此时，根据第一收尾晶棒的异形趋势对对应长度处的收尾温度或收尾拉速进行调整，获得第一次调整后收尾温度与收尾拉速数据；
e.以第一次调整后收尾温度与收尾拉速数据完成第二次收尾，重复上述步骤c、步骤d，获得第二次调整后收尾温度与收尾拉速数据；
f.参考步骤c、步骤d、步骤e，以第N次调整后收尾温度与收尾拉速数据完成第（N+1）次收尾，直至所得第N收尾晶棒的尾部形状规整，其中N为≥1的整数；
g.以第N次调整后收尾温度与收尾拉速数据作为单晶炉收尾控制参数，投入生产。


2.如权利要求1所述的能够提高收尾成功率的单晶炉收尾方法，其特征在于：步骤d中，“根据第一收尾晶棒的异形趋势对对应长度处的收尾温度或收尾拉速进行调整”的具体调整方法为：
若异形趋势表现为偏快，则下调拉速和/或下调温度；
若异形趋势表现为偏慢，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁万亮，马国忠，丁亚国，顾燕滨，河野贵之，
申请(专利权)人：宁夏银和新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64