消除区熔用硅棒内部应力的方法与流程

本发明涉及电子级多晶硅生产，具体而言，本发明涉及消除区熔用硅棒内部应力的方法。

背景技术：

1、区熔用电子级多晶硅采用改良西门子方法生产过程中，因为其特殊的生产控制方法，导致硅棒在沉积过程中以及停炉过程中，内部极易形成塑性应力残余。这种应力若无法在硅棒停炉时消除到一定程度，极易引起硅棒内部机械损伤，甚至在停炉过程中倒棒，极大地降低了硅棒的使用效率以及机加工性能，同时在下游厂家使用过程中会因硅棒断裂而破坏区熔拉晶设备。然而，现有的消除区熔用硅棒内部应力的方法仍有待改进。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出消除区熔用硅棒内部应力的方法。该方法可以有效消除区熔用硅棒内部的残余应力，保证硅棒具有良好的机械性能，满足下游厂家对硅棒机械性能的要求。

2、在本发明的一个方面，本发明提出了一种消除区熔用硅棒内部应力的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

3、利用三氯氢硅和氢气在反应器内沉积得到区熔用硅棒；

4、在第一时间阶段内，将所述反应器中的三氯氢硅流量调节至第一流量，将所述反应器中的氢气流量调节至第二流量，维持所述区熔用硅棒的温度为第一温度；

5、在第二时间阶段内，维持所述反应器中的三氯氢硅流量为第一流量，维持所述反应器中的氢气流量为第二流量，维持所述区熔用硅棒的温度为第一温度；

6、在第三时间阶段内，维持所述反应器中的三氯氢硅流量为第一流量，维持所述反应器中的氢气流量为第二流量，将所述区熔用硅棒的温度调节至第二温度；

7、在第四时间阶段内，维持所述反应器中的三氯氢硅流量为第一流量，维持所述反应器中的氢气流量为第二流量，维持所述区熔用硅棒的温度为第二温度；

8、在第五时间阶段内，维持所述反应器中的三氯氢硅流量为第一流量，维持所述反应器中的氢气流量为第二流量，将所述区熔用硅棒的温度调节至第三温度。

9、根据本发明上述实施例的消除区熔用硅棒内部应力的方法，在区熔硅完成沉积后且反应器停炉前，在第一时间阶段内分别将三氯氢硅流量和氢气流量分别调节至第一流量和第二流量，并维持不变。进而，在第三时间阶段内，通过以一定的梯度提高硅棒中的电流，将硅棒温度调节至第二温度，并在第四时间阶段内维持硅棒温度为第二温度。最后，在第五时间阶段内，调节硅棒温度至第三温度。由此，该方法通过同时控制反应器内的三氯氢硅流量、氢气流量以及硅棒温度，可以有效消除区熔用硅棒内部的残余应力，保证硅棒具有良好的机械性能，满足下游厂家对硅棒机械性能的要求。

10、另外，根据本发明上述实施例的消除区熔用硅棒内部应力的方法还可以具有如下附加的技术特征：

11、在本发明的一些实施例中，所述第一时间阶段持续的时间为60min-180min。

12、在本发明的一些实施例中，所述第二时间阶段持续的时间为30min-120min。

13、在本发明的一些实施例中，所述第三时间阶段持续的时间为10min-60min。

14、在本发明的一些实施例中，所述第四时间阶段持续的时间为30min-120min。

15、在本发明的一些实施例中，所述第五时间阶段持续的时间为900min-1200min。

16、在本发明的一些实施例中，所述第一流量为0，所述第二流量为运行期间氢气流量的10％-20％。

17、在本发明的一些实施例中，所述第一温度为900℃-1050℃。

18、在本发明的一些实施例中，所述第二温度为950℃-1100℃。

19、在本发明的一些实施例中，所述第三温度为500℃-850℃。

20、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种消除区熔用硅棒内部应力的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的消除区熔用硅棒内部应力的方法，其特征在于，所述第一时间阶段持续的时间为60min-180min。

3.根据权利要求1所述的消除区熔用硅棒内部应力的方法，其特征在于，所述第二时间阶段持续的时间为30min-120min。

4.根据权利要求1所述的消除区熔用硅棒内部应力的方法，其特征在于，所述第三时间阶段持续的时间为10min-60min。

5.根据权利要求1所述的消除区熔用硅棒内部应力的方法，其特征在于，所述第四时间阶段持续的时间为30min-120min。

6.根据权利要求1所述的消除区熔用硅棒内部应力的方法，其特征在于，所述第五时间阶段持续的时间为900min-1200min。

7.根据权利要求1所述的消除区熔用硅棒内部应力的方法，其特征在于，所述第一流量为0，所述第二流量为运行期间氢气流量的10％-20％。

8.根据权利要求1所述的消除区熔用硅棒内部应力的方法，其特征在于，所述第一温度为900℃-1050℃。

9.根据权利要求1所述的消除区熔用硅棒内部应力的方法，其特征在于，所述第二温度为950℃-1100℃。

10.根据权利要求1所述的消除区熔用硅棒内部应力的方法，其特征在于，所述第三温度为500℃-850℃。

技术总结
本发明公开了消除区熔用硅棒内部应力的方法。该方法包括：在第一时间阶段内，将反应器中的三氯氢硅流量调节至第一流量，将反应器中的氢气流量调节至第二流量，维持区熔用硅棒的温度为第一温度；在第二时间阶段内，维持反应器中的三氯氢硅流量为第一流量，维持反应器中的氢气流量为第二流量，维持区熔用硅棒的温度为第一温度；在第三时间阶段内，将区熔用硅棒的温度调节至第二温度；在第四时间阶段内，维持区熔用硅棒的温度为第二温度；在第五时间阶段内，将区熔用硅棒的温度调节至第三温度。该方法通过同时控制反应器内的三氯氢硅流量、氢气流量以及硅棒温度，可以有效消除区熔用硅棒内部的残余应力，保证硅棒具有良好的机械性能。

技术研发人员：高召帅
受保护的技术使用者：江苏鑫华半导体科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11