提升单晶硅尾部质量的方法与流程

本发明属于晶棒拉制方法的，具体涉及一种提升单晶硅尾部质量的方法。

背景技术：

1、制备硅单晶的方法有很多，如直拉法、区熔法、焰熔法、水热法等，其中直拉法和区熔法最为常见；区熔法生产硅单晶不使用坩埚，将硅棒局部用线圈进行加热熔化，在熔区处设置磁托，熔区处始终处于悬浮状态，将熔硅利用旋转籽晶进行拉制，在熔区下方制备单晶硅。该方法优势在于熔区为悬浮态，因而在生长过程中不会同任何物质接触，并且蒸发效应以及杂质分凝较为显著，因而具有较高的纯度，其单晶硅制品性能相对较高，但由于工艺复杂，对设备以及技术要求较高，成本也相对较高；直拉法又称为柴可拉斯基法，简称cz法，其过程相对简单，是把硅熔融在石英坩埚中，利用旋转籽晶对单晶逐渐提拉制备而成，该方法生产成本相对较低，且能大规模生产，可提升产能，产出高质量、大尺寸的半导体级或太阳能级单晶硅片，在单晶制备过程中广泛应用。

2、但是在直拉法拉制单晶的过程中，由于晶棒等径后段靠近晶棒尾部处质量差，电池片的转换效率低，需要在等径最后部反延一个晶棒直径的长度才可使用，导致晶棒的等径后段损耗大，材料使用率低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种提升单晶硅尾部质量的方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种提升单晶硅尾部质量的方法，包括以下步骤：

4、s1：在晶棒尾部拉制结束后，将晶棒提断，以预定拉速将晶棒拉升至单晶炉隔离阀以上，同时迅速降温，以达到预定的冷却温度梯度；

5、s2：将晶棒冷却预定时间取出。

6、优选地，所述s1步骤中，所述预定拉速为6mm/min~12mm/min。

7、优选地，所述s1步骤中，以达到预定的冷却温度梯度具体为：将坩埚下降，单晶炉功率、坩埚转速降低至零。

8、优选地，所述坩埚下降至最下限。

9、优选地，所述单晶炉功率在7min~13min内降低至零。

10、优选地，所述坩埚转速在7min~13min内降低至零。

11、优选地，所述s2步骤中，所述冷却预定时间为3h~6h。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

13、本发明提供的一种提升单晶硅尾部质量的方法，在晶棒尾部拉制结束后，将晶棒提断，以预定拉速将晶棒拉升至单晶炉隔离阀以上，同时迅速降温，以达到预定的冷却温度梯度；使得晶体尾部在完成后能迅速降温，避免过饱和的氧析出形成氧沉淀，进而避免滑移线、位错、层错的产生，然后再将晶棒冷却预定时间取出，使得晶棒的应力不会过大，避免晶棒破裂，进而晶棒等径后段靠近晶棒尾部处质量提高，电池片的转换效率高，进而晶棒的利用率提高。

技术特征：

1.一种提升单晶硅尾部质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的提升单晶硅尾部质量的方法，其特征在于：所述s1步骤中，所述预定拉速为6mm/min~12mm/min。

3.如权利要求1所述的提升单晶硅尾部质量的方法，其特征在于：所述s1步骤中，以达到预定的冷却温度梯度具体为：将坩埚下降，单晶炉功率、坩埚转速降低至零。

4.如权利要求3所述的提升单晶硅尾部质量的方法，其特征在于：所述坩埚下降至最下限。

5.如权利要求3所述的提升单晶硅尾部质量的方法，其特征在于：所述单晶炉功率在7min~13min内降低至零。

6.如权利要求3所述的提升单晶硅尾部质量的方法，其特征在于：所述坩埚转速在7min~13min内降低至零。

7.如权利要求1所述的提升单晶硅尾部质量的方法，其特征在于：所述s2步骤中，所述冷却预定时间为3h~6h。

技术总结
本发明提供一种提升单晶硅尾部质量的方法，涉及晶棒拉制方法技术领域，在晶棒尾部拉制结束后，将晶棒提断，以预定拉速将晶棒拉升至单晶炉隔离阀以上，同时迅速降温，以达到预定的冷却温度梯度；使得晶体尾部在完成后能迅速降温，避免过饱和的氧析出形成氧沉淀，进而避免滑移线、位错、层错的产生，然后再将晶棒冷却预定时间取出，使得晶棒的应力不会过大，避免晶棒破裂，进而晶棒等径后段靠近晶棒尾部处质量提高，电池片的转换效率高，进而晶棒的利用率提高。

技术研发人员：郭一辰,林通,闫霖,锁涛,闫小龙
受保护的技术使用者：宁夏申和新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17