单晶炉及单晶硅的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种单晶炉及单晶硅的制备方法，属于半导体制造技术领域。所述单晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚支撑组件，所述坩埚支撑组件上部设置有坩埚，所述坩埚的正上方设置有导流筒，所述炉体的内壁和所述坩埚的外周之间设置有加热器，所述炉体的顶部设有籽晶提拉机构，所述单晶炉还包括：位于所述导流筒远离所述坩埚支撑组件一侧的水冷结构，所述水冷结构包括多个相互独立的水冷区，所述多个水冷区沿远离所述导流筒的方向依次排布；质量流量控制器，用于分别控制不同水冷区中冷却水的流量和温度。本发明专利技术的技术方案能够减少制备的单晶硅的缺陷。的单晶硅的缺陷。的单晶硅的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
单晶炉及单晶硅的制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种单晶炉及单晶硅的制备方法。

技术介绍

[0002]多晶硅是生产太阳能光伏产品和半导体产品的主要原材料。丘克拉尔斯基(Czochralski，简称：Cz)法是制备单晶硅最常用的方法之一，高纯度固态多晶硅原料在晶体生长炉(即单晶炉)的坩埚中熔化形成熔体，通过籽晶提拉机构下降籽晶使其与旋转坩埚中的熔融状态下的熔体接触，然后，将籽晶按照一定的工艺方法提拉出，熔体围绕籽晶凝固形成单晶硅棒。
[0003]单晶硅棒的缺陷性质敏感地依赖于晶体的生长和冷却条件。单晶炉包括水冷套，可实现热场纵向温度梯度的稳定。但现有技术中，在熔料阶段，因坩埚位置较低，水冷套的温度也比较低，导致了热场纵向温度梯度较大，挥发物易在水冷套上聚集；而在单晶等径后期，因坩埚位置较高，晶体离水冷套较近，导致水冷套温度升高，故热场纵向温度梯度较小。也就是说，单晶硅棒的位置变化使得水冷套的温度并不恒定，因此热场纵向温度梯度也并不稳定，无法保证单晶硅棒的稳定生长，导致制备的单晶硅的缺陷较多。
专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶炉，所述单晶炉包括炉体，所述炉体内设置有坩埚支撑组件，所述坩埚支撑组件上部设置有坩埚，所述坩埚的正上方设置有导流筒，所述炉体的内壁和所述坩埚的外周之间设置有加热器，所述炉体的顶部设有籽晶提拉机构，其特征在于，所述单晶炉还包括：位于所述导流筒远离所述坩埚支撑组件一侧的水冷结构，所述水冷结构包括多个相互独立的水冷区，所述多个水冷区沿远离所述导流筒的方向依次排布；质量流量控制器，用于分别控制不同水冷区中冷却水的流量和温度。2.根据权利要求1所述的单晶炉，其特征在于，所述质量流量控制器具体用于在单晶硅棒生长前，沿远离所述导流筒的方向，控制所述多个水冷区中冷却水的温度逐渐降低，和/或，所述多个水冷区中冷却水的流量逐渐增大。3.根据权利要求2所述的单晶炉，其特征在于，相邻所述水冷区的温度的差为1.5
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2.5℃。4.根据权利要求1所述的单晶炉，其特征在于，所述质量流量控制器具体用于在单晶硅棒生长时，随着所述坩埚沿靠近所述导流筒的方向移动，控制所述多个水冷区中冷却水的温度逐渐降低，和/或，所述多个水冷区中冷却水的流量逐渐增大。5.根据权利要求1所述的单晶炉，其特征在于，所述质量流量控制器还用于在单晶硅棒生长结束后，获取所述单晶硅棒的缺陷评价结果，根据所述单晶硅棒的缺陷评价结果调整所述水冷区中冷却水的流量和/或温度。6.根据权利要求5所述的单晶炉，其特征在于，所述质量流量控制器具体用于在所述单晶硅棒存在V
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rich缺陷时，降低所述水冷区中冷却水的温度和/或提高所述水冷区中冷却水的流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘浩，全铉国，
申请(专利权)人：西安奕斯伟硅片技术有限公司，
类型：发明
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