大直径区熔硅单晶制备方法

摘要

本发明涉及一种硅单晶制备方法，特别涉及一种用于生产大功率、高电压、大电流半导体器件的大直径区熔硅单晶制备方法。当区熔硅单晶的直径扩肩到Φ110mm～130mm时，发生界面翻转，此时，立即调整区熔单晶炉发生器设定的阳极电压，每隔5～10秒，将阳极电压设定电增加0.1％～0.3％；当区熔硅单晶的直径扩肩到Φ110mm时，将区熔单晶炉编码器控制下轴向下的运动速度设定在2.0～2.4mm/分范围内，其转动速度设定在4～6转/分范围内；在抽空充气过程中，拉晶所需炉膛压力应达3.0bar～3.2bar，当区熔硅单晶的直径扩肩到Φ110mm时开始充入N₂，其比例相当于Ar的0.5％-0.6％，此外还对区熔单晶炉的热场系统进行了改进。经本发明制备的区熔硅单晶，各项指标均达到SEMI标准，从而满足了大型水利火力发电工程用大功率、高电压、大电流的电力电子器件领域以及尖端国防领域对大直径区熔硅单晶的需求。

主权项

1.一种大直径区熔硅单晶制备方法，其特征在于：利用区熔单晶炉进行以下操作：当区熔硅单晶的直径扩肩到Φ110mm～130mm时，发生界面翻转，此时，立即调整区熔单晶炉发生器设定的阳极电压，每隔5～10秒，将阳极电压设定点增加0.1％～0.3％；当区熔硅单晶的直径扩肩到Φ110mm时，将区熔单晶炉编码器控制下轴向下的运动速度设定在2.0～2.4mm/分范围内，其转动速度设定在4～6转/分范围内；在抽空充气过程中，拉晶所需炉膛压力应达3.0bar～3.2bar，当区熔硅单晶的直径扩肩到Φ110mm时，开始充入N2，充入N2的比例为0.5％～0.6％。