【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多晶硅生产，特别涉及一种用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法。
技术介绍
1、随着21世纪集成电路的高速发展，高精尖端芯片的制造过程中对硅材料部件的要求越来越高，比如对于高纯度硅靶材基体等其它硅部件材料，单晶结构的性能更佳，但目前单晶硅棒较难满足基体横截面尺寸大于400mm的要求，即大尺寸的单晶硅制备难度较大，且单晶硅棒制备能耗和成本较高。而多晶硅锭可以做到单边长840-1200mm，几乎可以满足所有硅部件的加工要求，且多晶硅锭制备能耗低，成本低。然而，高密度的杂质是影响多晶材料机械性能和纯度的重要因素，其中杂质主要为碳化物。因此，减少多晶硅锭中的碳含量，对于提高多晶硅锭的品质具有重要意义。
2、多晶硅锭中碳的来源主要为原硅材料中的杂质和热场部件，其中热场部件是碳的主要来源，但热场部件材料主要为碳材料和石墨材料，无法避免在高温下有大量的碳融入硅液中，而硅对碳的饱和溶解度在1400℃以下时几乎为零，可以理解为在硅凝固时大量的碳被析出与硅反应形成碳化硅杂质。在多晶硅铸锭炉中氩气既是硅锭的保护气体，同时也作为载流气体将杂质带出炉外，因此氩气流场的好坏对多晶硅杂质的去除会产生重要影响。
3、传统的氩气进气方式是低温的氩气通过炉顶与坩埚石墨板间的长直管以自上而下的方式直吹熔硅表面中心位置，再通过坩埚四周护板侧孔流出，并将熔硅和热场部件挥发的杂质排出。然而，由于刚进入炉腔的氩气温度较低，直吹熔硅表面中心会造成液面剧烈抖动和熔硅中心区域过冷，不利于晶体生长和杂质分凝。而且，由于坩埚与护板组成了相
技术实现思路
1、有鉴于此，针对以上不足，有必要提出一种用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法，以降低多晶硅锭中碳杂质含量，进而提高多晶硅锭的质量。
2、本专利技术提供了一种用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法，该改进方法在原多晶硅铸锭炉的基础上进行，包括：将原底部为完全开放的直筒式进气接口改进为底部非完全开放，仅在底部和侧壁上设置有若干进气孔的多孔式进气接口；该多孔式进气接口设置于进气伸缩筒的内部，且上端口与所述进气伸缩筒内部的底端连接，底部伸出所述进气伸缩筒，以进入坩埚腔体内。
3、优选的，改进后的所述多孔式进气接口为上粗下细的锥形结构。
4、优选的，改进后的所述多孔式进气接口的上端口处设置有环形凸台，所述进气伸缩筒内部的底端设置有内折卡槽，所述环形凸台的直径小于所述进气伸缩筒的直径，且大于所述内折卡槽所形成中心圆孔的孔径；所述多孔式进气接口吊装在所述伸缩筒内部，且通过所述伸缩筒底端的内折卡槽将所述环形凸台卡接在进气伸缩筒内部。
5、优选的，所述多孔式进气接口底部的若干进气孔在非底部中心位置处均匀分布。
6、优选的，所述多孔式进气接口侧壁上的若干进气孔在靠近多孔式进气接口底部的一侧均匀设置，且侧壁上的进气孔的通道沿水平方向，并朝向坩埚护板。
7、优选的，所述多孔式进气接口底部的进气孔的直径为7-9mm，侧壁上的进气孔的直径为13-15mm。
8、由上述技术方案可知，本方案提供的降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法中，将底部完全开放的直筒式进气接口改为底部非完全开放，仅在底部和侧壁上设置了若干个进气孔的多孔式进气接口，并且该多孔式进气接口的上端连接在伸缩筒的内容，下端伸出进气伸缩筒进入到坩埚腔体内。如此高流量的低温氩气进入炉体后不会全部直吹熔硅表面中心，也就不会造成液面剧烈抖动和熔硅中心区域过冷，因此，能够降低液面剧烈抖动和熔硅中心区域过冷对晶体生长和杂质分凝产生的不利影响，进而能够提高碳杂质析出和排出。此外，本方案改进后的多孔式进气接口能够减少熔硅表面中心位置和边缘位置处的流动弱区和死区，从而能够通过氩气带走更多的碳杂质，进而能够降低多晶硅锭中的碳含量，提高多晶硅锭的质量。
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1.一种用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法，其特征在于，该改进方法在原多晶硅铸锭炉的基础上进行，包括：将原底部为完全开放的直筒式进气接口改进为底部非完全开放，仅在底部和侧壁上设置有若干进气孔的多孔式进气接口；该多孔式进气接口设置于进气伸缩筒的内部，且上端口与所述进气伸缩筒内部的底端连接，底部伸出所述进气伸缩筒，以进入坩埚腔体内。
2.根据权利要求1所述的用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法，其特征在于，改进后的所述多孔式进气接口为上粗下细的锥形结构。
3.根据权利要求2所述的用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法，其特征在于，改进后的所述多孔式进气接口的上端口处设置有环形凸台，所述进气伸缩筒内部的底端设置有内折卡槽，所述环形凸台的直径小于所述进气伸缩筒的直径，且大于所述内折卡槽所形成中心圆孔的孔径；所述多孔式进气接口吊装在所述伸缩筒内部，且通过所述伸缩筒底端的内折卡槽将所述环形凸台卡接在进气伸缩筒内部。
4.根据权利要求1所述的用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法，其特征在于，所述多孔式进气接口底部的若干
5.根据权利要求4所述的用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法，其特征在于，所述多孔式进气接口侧壁上的若干进气孔在靠近多孔式进气接口底部的一侧均匀设置，且侧壁上的进气孔的通道沿水平方向，并朝向坩埚护板。
6.根据权利要求5所述的用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法，其特征在于，所述多孔式进气接口底部的进气孔的直径为7-9mm，侧壁上的进气孔的直径为13-15mm。
...【技术特征摘要】
1.一种用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法，其特征在于，该改进方法在原多晶硅铸锭炉的基础上进行，包括：将原底部为完全开放的直筒式进气接口改进为底部非完全开放，仅在底部和侧壁上设置有若干进气孔的多孔式进气接口；该多孔式进气接口设置于进气伸缩筒的内部，且上端口与所述进气伸缩筒内部的底端连接，底部伸出所述进气伸缩筒，以进入坩埚腔体内。
2.根据权利要求1所述的用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法，其特征在于，改进后的所述多孔式进气接口为上粗下细的锥形结构。
3.根据权利要求2所述的用于降低多晶硅锭中碳含量的多晶硅铸锭炉改进方法，其特征在于，改进后的所述多孔式进气接口的上端口处设置有环形凸台，所述进气伸缩筒内部的底端设置有内折卡槽，所述环形凸台的直径小于所述进气伸缩筒的直径...
【专利技术属性】
技术研发人员：武文元，王彦娟，杨文平，吴悦，丁亚国，
申请(专利权)人：宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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