一种偏晶向重掺单晶的拉制方法技术

本发明专利技术提供一种偏晶向重掺单晶的拉制方法，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，上述拉制方法使用偏晶向籽晶拉制单晶。本发明专利技术利用简单的方法有效降低了重掺单晶的RRV，改善重掺单晶的径向电阻率均匀性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，上述拉制方法使用偏晶向籽晶拉制单晶。本专利技术利用简单的方法有效降低了重掺单晶的RRV，改善重掺单晶的径向电阻率均匀性。【专利说明】—种偏晶向重掺单晶的拉制方法
本专利技术属于硅单晶的生产
，尤其是涉及。
技术介绍
单晶生长时，由于固液界面温度梯度的变化及杂质在单晶内的分凝，导致硅片上各点电阻率存在偏差，产生径向电阻率温度梯度，影响单晶的径向电阻率均匀性(RRV)，从而使产品性能不够理想。同时，由于扩散层中掺杂剂的浓度比固相和液相中掺杂剂的浓度高，一旦发生温度波动，很容易因为应力过大产生位错而导致断苞。一般情况下，〈111〉径向重掺单晶的RRV为20%-25%，因此，在重掺单晶的生产中，如何提高重掺单晶的径向电阻率均匀性，即如何降低RRV仍然有研究与改进的空间。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供，尤其适合用于降低N型〈111〉单晶的RRV。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，其特征在于，使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。进一步，所述偏晶向籽晶的制备方法包括以下步骤，(I)原料单晶.的定位:选取所述原料单晶的头部，选取任意棱线，沿顺时针方向选取离棱线最近的〈110〉面作为主参考面；( 2 )在所述原料单晶端面上，平行于所述主参考面的方向为X方向，垂直于所述主参考面的方向为Y方向；(3)切割加工所述原料单晶，使所述主参考面偏离度小于10'，X方向偏离1° -4°，Y方向偏离度小于30'，切割加工后制成所述偏晶向籽晶。进一步，所述重掺单晶为N型〈111〉单晶。进一步，所述重掺单晶为4-6寸〈111〉重掺磷单晶。进一步，所述重掺单晶为4-6寸〈111〉重掺砷单晶。上述技术方案利用简单的方法有效降低了偏晶向重掺单晶的RRV，提高了其径向电阻率均匀性。【专利附图】【附图说明】图1是各实施例中原料单晶的定向示意图图中:1、主参考面 2、X方向 3、Y方向【具体实施方式】实施例1:本实施例提供，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，上述拉制方法使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。偏晶向籽晶的制备方法包括以下步骤:(I)原料单晶的定位:如图1所示，选取所述原料单晶的头部，选取任意棱线，沿顺时针方向选取离棱线最近的〈110〉面作为主参考面I ;(2)如图1所示，在所述原料单晶端面上，平行于所述主参考面I的方向为X方向2,垂直于所述主参考面I的方向为Y方向3 ;(3)切割加工所述原料单晶，使所述主参考面I偏离度小于10'，X方向2偏离2。，Y方向3偏离度小于30 '，切割加工后制成所述偏晶向籽晶。使用以上所述方法拉制4寸〈111〉重掺磷单晶，制备过程如下:(I)开炉前对设备的对中及水平进行校准，避免偏差过大影响成晶，单晶炉型号为KAYEX-CG6000 ；(2)清扫单晶炉:要求热系统无黄色挥发物，保证热系统的清洁度；(3)装化料:依次装入石英坩埚和多晶料，并装入偏晶向籽晶，抽空检漏合格后开始化料；(4)化料结束后进行掺磷操作，掺杂温度略高于引晶温度；(5)进行拉晶操作。本实施例制得的4寸〈111〉重掺磷单晶RRV为10%，与正晶向籽晶拉制的重掺磷单晶(RRV为20%-25%)相比，RRV有所降低，即晶向电阻率均匀性有所提高。上述重掺磷单晶RRV的测试方法为5点测试法，即取重掺磷单晶的中心点，且分别沿中心点的上、下、左、右四个方向距单晶边缘6mm处各取一点为边缘点,测定以上5点的电阻率,RRV=(边缘点最大电阻率-中心点电阻率)/中心点电阻率。实施例2:本实施例提供，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，上述拉制方法使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。偏晶向籽晶的制备方法包括以下步骤:(I)原料单晶的定位:如图1所示，选取所述原料单晶的头部，选取任意棱线，沿顺时针方向选取离棱线最近的〈110〉面作为主参考面I ;(2)如图1所示，在所述原料单晶端面上，平行于所述主参考面I的方向为X方向2,垂直于所述主参考面I的方向为Y方向3 ;(3)切割加工所述原料单晶，使所述主参考面I偏离度小于10'，X方向2偏离3°，Y方向3偏离度小于30'，切割加工后制成所述偏晶向籽晶。使用以上所述方法拉制6寸〈111〉重掺磷单晶，制备过程如下:(I)开炉前对设备的对中及水平进行校准，避免偏差过大影响成晶，单晶炉型号为KAYEX-CG6000 ；(2)清扫单晶炉:要求热系统无黄色挥发物，保证热系统的清洁度；(3)装化料:依次装入石英坩埚和多晶料，并装入偏晶向籽晶，抽空检漏合格后开始化料；(4)化料结束后进行掺磷操作,掺杂温度略高于引晶温度；( 5)进行拉晶操作。本实施例制得的6寸〈111〉重掺磷单晶RRV为15%，与正晶向籽晶拉制的重掺磷单晶(RRV为20%-25%)相比，RRV有所降低，即晶向电阻率均匀性有所提高。上述重掺磷单晶RRV的测试方法为5点测试法，即取重掺磷单晶的中心点，且分别沿中心点的上、下、左、右四个方向距单晶边缘6mm处各取一点为边缘点,测定以上5点的电阻率,RRV=(边缘点最大电阻率-中心点电阻率)/中心点电阻率。实施例3:本实施例提供，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，上述拉制方法使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。偏晶向籽晶的制备方法包括以下步骤:(I)原料单晶的定位:如图1所示，选取所述原料单晶的头部，选取任意棱线，沿顺时针方向选取离棱线最近的〈110〉面作为主参考面I ;(2)如图1所示，在所述原料单晶端面上，平行于所述主参考面I的方向为X方向2,垂直于所述主参考面I的方向为Y`方向3 ;(3)切割加工所述原料单晶，使所述主参考面I偏离度小于10'，X方向2偏离1°，Y方向3偏离度小于30'，切割加工后制成所述偏晶向籽晶。使用以上所述方法拉制4寸〈111〉重掺砷单晶，制备过程如下:(I)开炉前对设备的对中及水平进行校准，避免偏差过大影响成晶，单晶炉型号为KAYEX-CG6000 ；(2)清扫单晶炉:要求热系统无黄色挥发物，保证热系统的清洁度；(3)装化料:依次装入石英坩埚和多晶料，并装入偏晶向籽晶，抽空检漏合格后开始化料；(4)化料结束后进行掺砷操作，掺杂温度略高于引晶温度；(5)进行拉晶操作。本实施例制得的4寸〈111〉重掺砷单晶RRV为14%，与正晶向籽晶拉制的重掺砷单晶(RRV为20%-25%)相比，RRV有所降低，即晶向电阻率均匀性有所提高。上述重掺砷单晶RRV的测试方法为5点测试法，即取重掺砷单晶的中心点，且分别沿中心点的上、下、左、右四个方向距单晶边缘6mm处各取一点为边缘点,测定以上5点的电阻率,RRV=(边缘点最大电阻率-中心点电阻率)/中心点电阻率。实施例4:本实施例提供，包括装料、装入偏晶向籽晶、抽空、化料、掺杂、稳温、引晶、扩肩、转肩、等径和收尾等过程，上述拉制方法使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。偏晶向籽晶的制备方法包括以下步骤:(I)原料单晶的定位:如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏晶向重掺单晶的拉制方法，其特征在于：使用偏晶向籽晶拉制重掺单晶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈澄，张雪囡，张长旭，朱鹏浩，张磊，刘一波，李亚哲，
申请(专利权)人：天津市环欧半导体材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：