CN108277524A - 一种改良n型单晶硅棒特性的掺杂方法 - Google Patents

一种改良n型单晶硅棒特性的掺杂方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108277524A
CN108277524A CN201710009114.6A CN201710009114A CN108277524A CN 108277524 A CN108277524 A CN 108277524A CN 201710009114 A CN201710009114 A CN 201710009114A CN 108277524 A CN108277524 A CN 108277524A
Authority
CN
China
Prior art keywords
single crystal
silicon
type single
raw material
improvement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710009114.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张立平
梁永生
冉瑞应
李博
李博一
金雪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yinchuan Longi Silicon Materials Co Ltd
Original Assignee
Yinchuan Longi Silicon Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yinchuan Longi Silicon Materials Co Ltd filed Critical Yinchuan Longi Silicon Materials Co Ltd
Priority to CN201710009114.6A priority Critical patent/CN108277524A/zh
Publication of CN108277524A publication Critical patent/CN108277524A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/02—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt
    • C30B15/04—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt adding doping materials, e.g. for n-p-junction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

本发明公开的一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，包括步骤：先按一定比例在硅原料中添加纯铝颗粒，然后将硅原料及纯铝颗粒装入单晶炉内的石英坩埚中，将单晶炉密封通入保护气体后，通过加热器将硅原料及纯铝颗粒熔化，最后经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉工序后，得到N型单晶硅棒。本发明的一种改良N型单晶硅特性的掺杂方法解决了现有的单晶硅棒由于在生长过程中电阻分布不合理导致其尾部电阻不良率较高的问题。本发明的一种改良N型单晶硅特性的掺杂方法在硅原料中添加纯铝颗粒，高温熔化并分布在硅溶液中，随单晶硅棒的生长根据分凝原理在单晶硅棒中分布，从而达到改善N型单晶硅棒尾部电阻率分布和抑制缺陷产生的目的。

Description

一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法
技术领域
本发明属于单晶硅生长技术领域，具体涉及一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法。
背景技术
N型单晶硅棒，头尾电阻率之比理论上6倍即可保证尾部电阻不超出下限范围，但实际生产中，因头部电阻率的命中率难以达到100％，从而导致了尾部电阻率的不良，目前以目标电阻率/下限电阻率＝6的产品举例，尾部电阻不良率约为3％，这就需要从源头上在单晶硅生长过程中对工艺进行改良。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，解决了现有的单晶硅棒由于在生长过程中电阻分布不合理导致其尾部电阻不良率较高的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，包括如下步骤：先按一定比例在硅原料中添加纯铝颗粒，然后将硅原料及纯铝颗粒装入单晶炉内的石英坩埚中，将单晶炉密封通入保护气体后，通过加热器将硅原料及纯铝颗粒熔化，最后经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉工序后，得到N型单晶硅棒。
本发明的特点还在于，
纯铝颗粒与硅原料按照0.01-0.05g/100kg的比例添加到硅原料中。
本发明的有益效果是：本发明的一种改良N型单晶硅特性的掺杂方法解决了现有的单晶硅棒由于在生长过程中电阻分布不合理导致其尾部电阻不良率较高的问题。本发明的一种改良N型单晶硅特性的掺杂方法在硅原料中添加一定比例的纯铝颗粒，高温熔化并分布在硅溶液中，随单晶硅棒的生长根据分凝原理在单晶硅棒中按分凝原理分布，从而达到改善N型单晶硅棒尾部电阻率分布和抑制缺陷产生的目的。
附图说明
图1是采用本发明的一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法生产的单晶硅棒与常规方法生产的单晶硅棒的头尾电阻率分布对比图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供的一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，包括如下步骤：先按一定比例在硅原料中添加纯铝颗粒，然后将硅原料及纯铝颗粒装入单晶炉内的石英坩埚中，将单晶炉密封通入保护气体后，通过加热器将硅原料及纯铝颗粒熔化，最后经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉工序后，得到N型单晶硅棒。
优选的，纯铝颗粒与硅原料按照0.01-0.05g/100kg的比例添加到硅原料中。事例性的，可以按每100kg硅原料中加入0.01g、0.03g或者0.05g纯铝颗粒的比例进行添加。
N型单晶硅棒尾部电阻率大幅降低的原因是掺杂剂磷元素的分凝系数较小，导致了单晶硅棒尾部生长过程中，石英埚内的剩料磷浓度较高。本发明在硅熔液中掺入微量的铝，铝元素随单晶硅棒的生长根据分凝原理在单晶硅棒中分布，可以一定程度上阻止磷元素在晶体生长过程中进入硅单晶体，从而改善电阻率分布，使尾部电阻率抬高，避免了尾部电阻率不良；同时铝原子可以填补硅晶体结构中的微观点缺陷，抑制缺陷的产生。
本发明的一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法在不影响硅晶体其他品质的基础上，改善了电阻率均匀性，并抑制了微观点缺陷的产生，使得N型单晶硅棒尾部电阻率不良得到了明显改善，采用本发明的一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法生产的单晶硅棒与常规方法生产的单晶硅棒的头尾电阻率分布对比图如图1所示，可以看出，掺杂了铝元素后单晶硅棒的尾部电阻率提高明显，试验表明：采用本发明的一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法生产的单晶硅棒，其因电阻率不良造成的回收比例从之前的3％降低至2％，而且掺杂后对晶体品质无其他影响。

Claims (2)

1.一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，其特征在于，包括如下步骤：先按一定比例在硅原料中添加纯铝颗粒，然后将硅原料及纯铝颗粒装入单晶炉内的石英坩埚中，将单晶炉密封通入保护气体后，通过加热器将硅原料及纯铝颗粒熔化，最后经过引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉工序后，得到N型单晶硅棒。
2.如权利要求1所述的一种改良N型单晶硅棒特性的掺杂方法，其特征在于，所述纯铝颗粒与硅原料按照0.01-0.05g/100kg的比例添加到硅原料中。
CN201710009114.6A 2017-01-06 2017-01-06 一种改良n型单晶硅棒特性的掺杂方法 Pending CN108277524A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710009114.6A CN108277524A (zh) 2017-01-06 2017-01-06 一种改良n型单晶硅棒特性的掺杂方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710009114.6A CN108277524A (zh) 2017-01-06 2017-01-06 一种改良n型单晶硅棒特性的掺杂方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108277524A true CN108277524A (zh) 2018-07-13

Family

ID=62800735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710009114.6A Pending CN108277524A (zh) 2017-01-06 2017-01-06 一种改良n型单晶硅棒特性的掺杂方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108277524A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115558999A (zh) * 2022-10-09 2023-01-03 包头美科硅能源有限公司 一种提高大尺寸n型单晶电阻率命中度的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012089392A1 (en) * 2010-12-28 2012-07-05 Siltronic Ag Method of manufacturing silicon single crystal, silicon single crystal, and wafer
CN103046130A (zh) * 2011-10-17 2013-04-17 硅电子股份公司 P型硅单晶以及其制造方法
CN105970284A (zh) * 2016-05-30 2016-09-28 上海超硅半导体有限公司 一种p型单晶硅片及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012089392A1 (en) * 2010-12-28 2012-07-05 Siltronic Ag Method of manufacturing silicon single crystal, silicon single crystal, and wafer
CN103046130A (zh) * 2011-10-17 2013-04-17 硅电子股份公司 P型硅单晶以及其制造方法
CN105970284A (zh) * 2016-05-30 2016-09-28 上海超硅半导体有限公司 一种p型单晶硅片及其制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115558999A (zh) * 2022-10-09 2023-01-03 包头美科硅能源有限公司 一种提高大尺寸n型单晶电阻率命中度的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104278321B (zh) 单晶硅及其制造方法
CN103469293B (zh) 一种多晶硅的制备方法
EP3012353B1 (en) Garnet-type single crystal and production method therefor
CN104846437B (zh) 电阻率分布均匀的掺镓晶体硅及其制备方法
CN101148777A (zh) 直拉法生长掺镓硅单晶的方法和装置
CN108672708B (zh) 一种含Mn高熵合金粉末的制备方法
CN106319620A (zh) 一种直拉单晶的拉晶方法
CN108069422A (zh) 一种石墨提纯的方法
Su et al. Optimization of crystal growth by changes of flow guide, radiation shield and sidewall insulation in Cz Si furnace
CN108277524A (zh) 一种改良n型单晶硅棒特性的掺杂方法
Quan et al. Study on growth techniques and macro defects of large-size Nd: YAG laser crystal
CN103060633A (zh) 一种高导电率铝合金制造方法
CN104744051B (zh) 一种氮化硅坩埚的制作方法
CN102534752A (zh) 一种制造区熔硅单晶的直拉区熔气掺法
CN107177882A (zh) 区熔法生长硅单晶用气体喷射与射频加热一体装置及方法
CN106868583B (zh) 一种石英坩埚
CN105112772B (zh) 磷生铁及其制备方法
CN103397378A (zh) 多晶硅锭的制备方法
CN104790035A (zh) 一种红色氧化铝宝石单晶的生长方法
CN108588816A (zh) 低阻单晶硅掺杂方法
CN104745767B (zh) 一种脱氧用钢砂铝生产方法
CN209144302U (zh) 焰熔法结晶炉炉体结构
CN106676582B (zh) 一种铝合金轮毂铸造成型方法
CN106853533B (zh) 一种制备高纯硼铁超细粉体的方法
CN108486658A (zh) 一种提高半绝缘磷化铟单晶片电阻率均匀性的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180713

RJ01 Rejection of invention patent application after publication