拉晶工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种拉晶工艺，包括化料和稳定温度，并在稳定温度之后控制用于容纳硅熔液的坩埚以不同的第一转速和第二转速交替旋转。在稳定温度的步骤之后，控制用于容纳硅溶液的坩埚以不同的第一转速和第二转速交替进行旋转，增加硅溶液与坩埚的相对运动，排出硅熔液中的液体，提高晶棒质量。提高晶棒质量。提高晶棒质量。

【技术实现步骤摘要】
拉晶工艺


[0001]本专利技术涉及半导体硅产品制作
，尤其涉及一种拉晶工艺。

技术介绍

[0002]现有拉晶工艺中，拉制的晶棒常会出现疏孔(Pin Hole)这种缺陷，这种缺陷主要是因为在拉晶过程中，硅溶液中有气体未及时排出导致其随着晶棒凝固到晶棒中形成的疏松状空洞结构，这种缺陷很大程度上影响后端芯片电路的刻蚀，增加漏电机率，影响产品良率。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种拉晶工艺，解决硅溶液中有气体未及时排出导致其随着晶棒凝固到晶棒中形成的疏松状空洞结构的问题。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：一种拉晶工艺，包括化料和稳定温度，并在稳定温度之后控制用于容纳硅熔液的坩埚以不同的第一转速和第二转速交替旋转。
[0005]可选的，所述第一转速和所述第二转速的方向相反。
[0006]可选的，所述第一转速和所述第二转速均为匀速，所述第一转速和所述第二转速的转速值不同。
[0007]可选的，所述第一转速和/或所述第二转速包括转速值不断增大的第一阶段和转速值不断减小的第二阶段。
[0008]可选的，所述第一阶段的最大转速值为1.2
‑
1.8rpm。
[0009]可选的，在所述第一阶段，所述坩埚的旋转速度以固定速率增大到第一预设速度，在所述第二阶段，由所述第一预设速度以固定速率降低到0rpm。
[0010]可选的，所述坩埚的旋转速度以固定速率增大到第一预设速度所需时间为15
‑
25分钟。
[0011]可选的，所述第一转速或所述第二转速为正弦波函数。
[0012]可选的，所述第一阶段包括第一子阶段，在所述第一子阶段，所述坩埚的速度增大到所述第一预设速度后，保持预设时间。
[0013]可选的，所述预设时间为8
‑
12分钟。
[0014]本专利技术的有益效果是：在稳定温度的步骤之后，控制用于容纳硅溶液的坩埚以不同的第一转速和第二转速交替进行旋转，增加硅溶液与坩埚的相对运动，排出硅熔液中的气体，提高晶棒质量。
附图说明
[0015]图1表示本专利技术实施例中坩埚旋转的变化示意图一；
[0016]图2表示本专利技术实施例中坩埚旋转的变化示意图二；
[0017]图3表示本专利技术实施例中的拉晶工艺的流程示意图。
具体实施方式
[0018]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0019]除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0020]本实施例提供一种拉晶工艺，包括化料和稳定温度，并在稳定温度之后控制用于容纳硅熔液的坩埚以不同的第一转速和第二转速交替旋转。
[0021]导致Pin Hole(疏孔)的主要气体是石英坩埚内表面与硅溶液反应，导致石英坩埚的Bubble(气泡)层的气体析出，该气体会附着在石英坩埚内壁，在拉晶的过程中随着溶液对流浸入至晶棒中，冷却后形成Pin Hole，由于Melting化料阶段需要很大的加热器功率，加热器会产生很多的热量，这使得化料阶段石英坩埚和硅溶液的反应最为剧烈，Bubble气体主要是在该阶段产出，大部分气体吸附在石英坩埚表面，成为潜在的Pin Hole产生源。
[0022]因此，本实施例中提供一种拉晶工艺，并在稳定温度的工序之后，控制用于容纳硅熔液的坩埚以不同的第一转速和第二转速交替旋转。增加硅溶液与坩埚的相对运动，使得吸附于石英坩埚的表面的气体脱离，并从硅熔液的表面挥发出去，从而避免疏孔现象的发生，提高晶棒质量。
[0023]需要说明的是，由于Melting化料阶段需要很大的加热器功率，加热器会产生很多的热量，这使得化料阶段石英坩埚和硅溶液的反应最为剧烈，Bubble气体主要是在该阶段产出，此时硅熔液的温度为1410
‑
1414度，而在稳定温度的工序之后，硅熔液的温度下降到1410以下，这样可以减少石英坩埚中气泡层的气体的析出，进而减少进入硅熔液内的气体的含量，此时，控制坩埚以不同的第一转速和第二转速交替旋转，可以有效的保证吸附于石英坩埚的表面的气体脱离，并从硅熔液的表面挥发出去，从而避免疏孔现象的发生，提高晶棒质量。
[0024]需要说明的是，所述坩埚包括石英坩埚和套设在所述石英坩埚的外部的石墨坩埚，所述石英坩埚和所述石墨坩埚同步运动，但是所述石英坩埚具有用于容纳硅熔液的容纳腔，即直接与硅溶液接触的是石英坩埚。
[0025]所述第一转速和所述第二转速的具体参数设置可以根据实际需要设定，可以是转速值不同，也可以是旋转方向不同，只要可以增加坩埚和硅熔液的相对运动即可。以下介绍
本实施例中的所述第一转速和所述第二转速的具体参数设置。
[0026]示例性的实施方式中，所述第一转速和所述第二转速的方向相反。
[0027]由于所述第一转速和所述第二转速的方向相反，在由所述第一转速转换为第二转速时，所述坩埚和硅熔液发生相对运动，增加了所述硅熔液和坩埚的之间摩擦，加快了吸附于坩埚表面的气体的脱离，并加快了硅熔液内气体的挥发。
[0028]需要说明的是，在所述第一转速和所述第二转速的方向相反时，所述第一转速和所述第二转速的转速值可以是相同的，也可以是不同的，且所述第一转速和/或所述第二转速可以是匀速的，也可以是变速的。
[0029]需要说明的是，在所述第一转速和/或所述第二转速为变速时，在所述坩埚以变速形式的所述第一转速和/或所述第二转速过程中，所述坩埚和硅熔液发生相对运动，在所述第一转速和所述第二转速相互转换时，所述坩埚和硅熔液发生相对运动，增加了所述硅熔液和坩埚的之间摩擦，加快了硅熔液内气体的挥发。
[0030]示例性的实施方式中，所述第一转速和所述第二转速均为匀速，所述第一转速和所述第二转速的转速值不同。
[0031]例如，在所述坩埚以所述第一转速进行旋转时，硅熔液和坩埚是相对静止的，都是逆时针转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拉晶工艺，其特征在于，包括化料和稳定温度，并在稳定温度之后控制用于容纳硅熔液的坩埚以不同的第一转速和第二转速交替旋转。2.根据权利要求1所述的拉晶工艺，其特征在于，所述第一转速和所述第二转速的方向相反。3.根据权利要求1所述的拉晶工艺，其特征在于，所述第一转速和所述第二转速均为匀速，所述第一转速和所述第二转速的转速值不同。4.根据权利要求1所述的拉晶工艺，其特征在于，所述第一转速和/或所述第二转速包括转速值不断增大的第一阶段和转速值不断减小的第二阶段。5.根据权利要求4所述的拉晶工艺，其特征在于，所述第一阶段的最大转速值为1.2
‑
1.8rpm。6.根据权利要求4所述的拉晶工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文武，梁万亮，
申请(专利权)人：西安奕斯伟材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：