一种掺杂单晶硅的直拉生长方法及掺杂单晶硅与流程



1.本技术涉及太阳能光伏技术领域,特别是涉及一种掺杂单晶硅的直拉生长方法及掺杂单晶硅。


背景技术:



2.现阶段,单晶硅在太阳能光伏产业中有着广泛应用。
3.而太阳能光伏产业中的单晶硅一般通过直拉法制备。直拉法需要通过硅料熔化、引晶、放肩、转肩、等径生长、收尾等一系列工序完成硅单晶的生长。其中,为了改变硅的能级结构,提高硅的半导体性能,通常需要在硅料熔化时加入掺杂元素,以对单晶硅进行掺杂处理。
4.但是,现有直拉法制备的掺杂单晶硅,容易因生长过程中掺杂元素分布不均,导致轴向电阻率相差很大,使得最终生长得到的掺杂单晶硅电阻率,无法满足实际太阳能电池等光伏产品的使用要求。


技术实现要素:



5.本技术提供一种掺杂单晶硅的直拉生长方法,旨在提高直拉法制备的掺杂单晶硅中掺杂元素分布均匀性,减小轴向电阻率差异。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种掺杂单晶硅的直拉生长方法,其中,所述方法包括:
7.在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时,获取所述掺杂单晶硅的实际等径生长长度;
8.根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,其中,不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同。
9.可选地,在根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数之前,所述方法还包括:
10.确定掺杂单晶硅的拉晶工艺参数与等径生长长度之间的第一对应关系;其中,所述第一对应关系中,不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同,以使等径生长阶段按所述第一对应关系所确定的拉晶工艺参数,控制晶体直拉生长时,所述掺杂单晶硅中掺杂元素的轴向浓度趋于均匀;
11.根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:
12.根据所述实际等径生长长度及所述第一对应关系,确定目标拉晶工艺参数,并按所述目标拉晶工艺参数,控制晶体直拉生长。
13.可选地,所述的直拉生长方法中,所述拉晶工艺参数包括晶转速率、晶体生长速率和埚转速率中的至少一个。
14.可选地,所述的直拉生长方法中,在所述拉晶工艺参数包括晶转速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:
15.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制等径生长第
一阶段的平均晶转速率小于等径生长第二阶段的平均晶转速率;其中,所述第一阶段为第一等径部分对应的等径生长阶段,所述第二阶段为第二等径部分对应的等径生长阶段,所述第一等径部分的第一等径生长长度小于或等于所述第二等径部分的第二等径生长长度,且所述第一等径部分较所述第二等径部分靠近所述掺杂单晶硅的头部;
16.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均晶转速率大于等径生长第二阶段的平均晶转速率。
17.可选地,所述的直拉生长方法中,在所述拉晶工艺参数包括晶转速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:
18.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制所述晶转速率与所述实际等径生长长度正相关;
19.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制所述晶转速率与所述实际等径生长长度负相关。
20.可选地,所述的直拉生长方法中,在所述拉晶工艺参数包括晶体生长速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:
21.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均晶体生长速率大于等径生长第二阶段的平均晶体生长速率;
22.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均晶体生长速率小于等径生长第二阶段的平均晶体生长速率。
23.可选地,所述的直拉生长方法中,在所述拉晶工艺参数包括晶体生长速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:
24.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制所述晶体生长速率与所述实际等径生长长度负相关;
25.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制所述晶体生长速率与所述实际等径生长长度正相关。
26.可选地,所述的直拉生长方法中,在所述拉晶工艺参数包括埚转速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:
27.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均埚转速率小于等径生长第二阶段的平均埚转速率;
28.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均埚转速率大于等径生长第二阶段的平均埚转速率。
29.可选地,所述的直拉生长方法中,在所述拉晶工艺参数包括埚转速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:
30.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制所述埚转速率与所述实际等径生长长度正相关;
31.在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制所述埚转速率与所述实际等径生长长度负相关。
32.可选地,所述的直拉生长方法中,所述掺杂元素为镓。
33.第二方面,本技术实施例提供了一种掺杂单晶硅,其中,由如权利要求1~10任意一项所述的掺杂单晶硅的直拉生长方法制备而成。
34.在本技术实施例中,在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时,根据掺杂单晶硅的实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,其中,不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同。本技术中通过调整等径生长阶段的拉晶工艺参数,使得不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同,从而控制掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数随等径生长长度不同而变化,从而减小掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布差异,提高单晶硅轴向电阻率均匀性。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1示出了本技术实施例一中的一种掺杂单晶硅的直拉生长方法的步骤流程图;
37.图2示出了本技术实施例二中的一种掺杂单晶硅的直拉生长方法的步骤流程图;
38.图3示出了本技术实施例三中的一种掺杂单晶硅的直拉生长方法的步骤流程图;
39.图4示出了本技术实施例三中掺杂单晶硅的结构示意图;
40.图5示出了本技术实施例1中所生长掺杂单晶硅a的电阻率示意图;
41.图6示出了本技术实施例2中所生长掺杂单晶硅b的电阻率示意图。
具体实施方式
42.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
43.在对本技术实施例进行详细说明之前,先对本技术实施例的应用场景进行介绍。
44.随着perc等新型高效太阳能电池结构的发展,晶硅光伏市场对p型高效直拉单晶硅片的需求急剧增加。
45.传统的p型高效直拉单晶硅片主要基于掺硼单晶硅材料制造,该类单晶硅中同时含有硼和氧,二者会在电池使用过程中形成硼氧复合体,致使太阳能电池的光电转换效率下降10%以上,导致太阳电池的性能显著降低。
46.为解决掺硼单晶硅类太阳能电池容易形成硼氧复合体,导致光电转换效率下降的问题,研究人员发明了掺镓单晶硅太阳能电池。而掺镓单晶硅太阳能电池虽然无光衰减现象,却存在很大的设计缺陷。
47.具体地,由于镓在硅中的分凝系数低至0.008,这就导致了在直拉单晶硅生长过程中,掺镓单晶硅的轴向电阻率相差很大,容易使得最后生长的单晶硅的电阻率达不到要求,导致掺镓直拉单晶硅的实际利用率只有50%左右。同时,现有直拉法制备的掺镓单晶硅的电阻率分布较宽,导致太阳能电池的效率分布也宽,严重影响了太阳能电池组件功率输出的一致性。
48.单晶硅片较高的电阻率会导致太阳能电池器件的串联电阻增加,而较低的电阻率
会导致严重的载流子俄歇复合,两者都会降低太阳电池的效率。因此,对于光伏而言,需要将硅片的电阻率控制在一定的范围内。
49.针对上述问题,现有通过采用补偿掺杂的方法进行晶棒轴向电阻率的调控,即在加主掺杂剂的同时加入反型掺杂剂,进行晶棒尾部电阻率的补偿,以提高单晶硅轴向电阻率均匀性。如公开号为cn 102912424 b的中国专利文献公开了一种p型单晶硅生长方法,选择ga作为p型单晶硅的主掺杂元素,且在单晶硅生长过程中加入具有相反作用的p作为半导体单晶硅副掺杂元素,抵消单晶硅中ga浓度增量,控制单晶硅生长过程中的电阻波动。
50.但因需要利用多元素进行掺杂,上述方式容易引入如镓-磷对等缺陷复合体,且会降低硅片的性能,包括但不限于少子寿命的降低、复合中心的形成、电池漏分流增大;同时,上述方式需要单独增加掺杂装置,增加拉晶成本,且需要对原拉晶气流改变,容易影响成晶率。
51.针对上述问题,现有采用较低的炉膛压力,增大掺杂剂的挥发,提高单晶硅轴向电阻率均匀性的方式。如公开号为cn114540950a的中国专利文献公开了一种n型单晶硅生长方法,单晶生长过程中采用较低的炉膛压力。但因该方法采用较低的炉压和氩气流量,导致单晶生长产生的挥发物不能快速排出,影响长晶成晶率和单晶品质。
52.基于上述问题,本技术实施例提供了一种掺杂单晶硅的直拉生长方法,旨在提高直拉法制备的掺杂单晶硅中掺杂元素分布均匀性,减小轴向电阻率差异,避免直拉法制备的掺杂单晶硅中因生长过程中掺杂元素分布不均,导致轴向电阻率相差过大,使得最终生长得到的掺杂单晶硅电阻率,无法满足实际太阳能电池等光伏产品的使用要求的问题。
53.实施例一
54.参照图1,图1示出了本技术实施例一中的一种掺杂单晶硅的直拉生长方法的步骤流程图,该方法应用于掺杂单晶硅的直拉生长过程中,该方法可以包括步骤101~步骤102。
55.步骤101,在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时,获取所述掺杂单晶硅的实际等径生长长度。
56.该步骤中,从掺杂单晶硅进入等径生长阶段开始,持续监测获取掺杂单晶硅的等径生长长度,作为上述实际等径生长长度。
57.步骤102,在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时,获取所述掺杂单晶硅的实际等径生长长度。
58.直拉单晶生长过程中,熔体中各部分的掺杂元素的浓度相同,但在凝固过程中,固液两相的掺杂元素浓度会不同,这种现象为分凝效应。如果结晶凝固过程发生的足够缓慢,可以近似地看作平衡过程,此时的分凝过程为平衡分凝过程。
59.平衡分凝过程中,固液两相掺杂元素浓度的比值称为平衡分凝系数。其中,不同掺杂元素的平衡分凝系数不同。
60.具体地,平衡分凝系数的计算公式如下:
61.k0=cs/c
l
62.其中,k0为平衡分凝系数,cs为固相掺杂元素浓度,c
l
为液相掺杂元素浓度。
63.例如,磷的分凝系数为0.35,意味着如果现在这一时刻熔硅里面的浓度为100的话,那么下一时刻长出来的单晶中磷的浓度为35。
64.实际生产过程中,结晶不可能无限缓慢,即:不可能在平衡状态中进行,这种状态
下的分凝系数称为有效分凝系数,理论分析和实践证明,有效分凝系数和平衡分凝系数之间存在对应关系。
65.通过上面的分析可知,在一支直拉单晶硅棒中,掺杂元素从其头到尾分布浓度不同,因此其电阻率也不同。具体地,对于磷、砷、硼、镓等平衡分凝系数小于1的掺杂元素,它们在硅晶体生长过程中,杂质会在熔体中不断积累,使得熔硅中的杂质浓度越来越高,晶体尾部的杂质浓度也越来越高,电阻率越来越大,分凝系数越小,头尾的电阻比例越大。
66.该步骤中,从掺杂元素在不同等径生长长度受其有效分凝系数造成浓度不同的分布规律出发,根据拉晶工艺参数影响掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数的情况,随硅单晶的等径生长而动态调整拉晶工艺参数,使得不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同,从而控制掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数随等径生长长度不同而变化,进而减小掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布差异,提高单晶硅轴向电阻率均匀性。
67.示例地,对于平衡分凝系数小于1的掺杂元素,从掺杂元素在不同等径生长长度受其有效分凝系数造成浓度头部低而尾部高的分布规律出发,根据拉晶工艺参数影响掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数的情况,随硅单晶的等径生长动态调整拉晶工艺参数,使得等径生长阶段的掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数逐渐减小,可以减小掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布差异,提高单晶硅轴向电阻率均匀性。
68.在实际应用中,在上述步骤101之前,还包括以下步骤:
69.在石英坩埚中加入高纯多晶硅料和掺杂剂,在氩气气体保护下,逐渐加热高纯硅料和母合金,完全熔化至稳定的硅液;其中,上述加热温度可以为1420℃以上;
70.硅料熔化完全并温度稳定后,按照常规晶体生长参数进行引颈;其中,引颈晶转可以控制在5~10转,埚转控制在4~8转;
71.引颈完成后进入放肩阶段;其中,放肩晶转控制在5~10转、埚转控制在4~8转;
72.放肩完成后即处于等径生长阶段,也即可以开始执行本技术实施例所提供的掺杂单晶硅的直拉生长方法的步骤。
73.在本技术实施例中,在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时,根据掺杂单晶硅的实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,其中,不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同。本技术中通过调整等径生长阶段的拉晶工艺参数,使得不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同,从而控制掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数随等径生长长度不同而变化,进而减小掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布差异,提高单晶硅轴向电阻率均匀性。
74.本技术实施例,还提供了一种掺杂单晶硅,其中,由如上述的掺杂单晶硅的直拉生长方法制备而成。
75.其中,因为在制备上述掺杂单晶硅时,调整等径生长阶段的拉晶工艺参数,控制掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数随等径生长长度不断变化,减小掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布差异,使得上述掺杂单晶硅的轴向电阻率均匀性更高。
76.实施例二
77.参照图2,图2示出了本技术实施例二中的一种掺杂单晶硅的直拉生长方法的步骤流程图,该方法可以包括步骤201~步骤203:
78.步骤201,确定掺杂单晶硅的拉晶工艺参数与等径生长长度之间的第一对应关系;
其中,所述第一对应关系中,不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同,以使等径生长阶段按所述第一对应关系所确定的拉晶工艺参数,控制晶体直拉生长时,所述掺杂单晶硅中掺杂元素的轴向浓度趋于均匀。
79.该步骤中,从掺杂元素在不同等径生长长度受其有效分凝系数造成浓度分布不均的规律出发,根据拉晶工艺参数影响掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数的情况,预先计算出可以使等径生长阶段的掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数随硅单晶的等径生长而不断变化,控制掺杂元素的轴向浓度趋于均匀的拉晶工艺参数,也即确定出上述第一对应关系。
80.步骤202,在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时,获取所述掺杂单晶硅的实际等径生长长度。
81.该步骤具体可参照上述步骤101,在此不再赘述。
82.步骤203,根据所述实际等径生长长度及所述第一对应关系,确定目标拉晶工艺参数,并按所述目标拉晶工艺参数,控制晶体直拉生长。
83.该步骤中,上述第一对应关系规定了不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数,且在等径生长阶段按该第一对应关系确定的拉晶工艺参数控制晶体直拉生长时,掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数不断变换,使得掺杂元素轴向浓度趋于均匀,因此,在按上述目标拉晶工艺参数控制晶体直拉生长时,掺杂元素在单晶硅中浓度分布差异较小,硅晶体的轴向电阻率也就变得较为均匀。
84.在一种实施方式中,在掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,上述步骤201具体包括步骤2011:
85.步骤2011、根据所述掺杂元素的有效分凝系数与平衡分凝系数及拉晶工艺参数之间的第二对应关系,确定掺杂单晶硅的拉晶工艺参数与等径生长长度之间的第一对应关系,其中,所述第一对应关系中,不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同,以使等径生长阶段按所述第一对应关系所确定的拉晶工艺参数,控制晶体直拉生长时,所述掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数逐渐减小。
86.该实施方式中,对于平衡分凝系数小于1的掺杂元素,可以从掺杂元素在不同等径生长长度受其有效分凝系数造成浓度头部低而尾部高的分布规律出发,结合掺杂元素的有效分凝系数与平衡分凝系数及拉晶工艺参数之间满足第二对应关系,也即掺杂元素在单晶硅凝固过程中的有效分凝系数由其平衡分凝系数及拉晶工艺参数共同确定,因而可以基于上述第二对应关系,确定出可以使等径生长阶段的掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数,随硅单晶的等径生长而逐渐减小的拉晶工艺参数,从而得到上述第一对应关系。
87.该实施方式中,因为在根据掺杂单晶硅的实际等径生长长度及上述第一对应关系,确定的目标拉晶工艺参数控制晶体直拉生长时,可以提高等径生长前期的有效分凝系数,降低等径生长后期的有效分凝系数;同时,对于平衡分凝系数小于1的掺杂元素,在拉晶工艺参数不变的情况下,其有效分凝系数相对稳定,且其在掺杂单晶硅中不同等径生长长度造成浓度呈头部低而尾部高的分布规律;因此,在按上述目标拉晶工艺参数控制晶体直拉生长时,掺杂元素在单晶硅中浓度分布差异较小,硅晶体的轴向电阻率也就变得较为均匀。
88.在另一种实施方式中,在掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,上述步骤201
具体包括步骤2012:
89.步骤2011、根据所述掺杂元素的有效分凝系数与平衡分凝系数及拉晶工艺参数之间的第二对应关系,确定掺杂单晶硅的拉晶工艺参数与等径生长长度之间的第一对应关系,其中,所述第一对应关系中,不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同,以使等径生长阶段按所述第一对应关系所确定的拉晶工艺参数,控制晶体直拉生长时,所述掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数逐渐增大。
90.该实施方式中,对于平衡分凝系数大于1的掺杂元素,可以从掺杂元素在不同等径生长长度受其有效分凝系数造成浓度头部高而尾部低的分布规律出发,结合掺杂元素的有效分凝系数与平衡分凝系数及拉晶工艺参数之间满足第二对应关系,也即掺杂元素在单晶硅凝固过程中的有效分凝系数由其平衡分凝系数及拉晶工艺参数共同确定,因而可以基于上述第二对应关系,确定出可以使等径生长阶段的掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数,随硅单晶的等径生长而逐渐增大的拉晶工艺参数,从而得到上述第一对应关系。
91.该实施方式中,因为在根据掺杂单晶硅的实际等径生长长度及上述第一对应关系,确定的目标拉晶工艺参数控制晶体直拉生长时,可以降低等径生长前期的有效分凝系数,而提高等径生长后期的有效分凝系数;同时,对于平衡分凝系数大于1的掺杂元素,在拉晶工艺参数不变的情况下,其有效分凝系数相对稳定,且其在掺杂单晶硅中不同等径生长长度造成浓度呈头部高而尾部低的分布规律;因此,在按上述目标拉晶工艺参数控制晶体直拉生长时,掺杂元素在单晶硅中浓度分布差异较小,硅晶体的轴向电阻率也就变得较为均匀。
92.在本技术实施例中,先根据掺杂元素的有效分凝系数与平衡分凝系数及拉晶工艺参数之间的第二对应关系,确定掺杂单晶硅的拉晶工艺参数与等径生长长度之间的第一对应关系,使得在等径生长阶段按该拉晶工艺参数控制晶体直拉生长时,掺杂单晶硅中掺杂元素的轴向浓度趋于均匀;后续在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时,根据掺杂单晶硅的实际等径生长长度及上述第一对应关系,确定目标拉晶工艺参数,并按该目标拉晶工艺参数,控制晶体直拉生长。本技术中通过调整等径生长阶段的拉晶工艺参数,减小掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布差异,提高单晶硅轴向电阻率均匀性。
93.实施例三
94.参照图3,图3示出了本技术实施例三中的一种掺杂单晶硅的直拉生长方法的步骤流程图,该方法可以包括步骤301~步骤302:
95.步骤301、在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时,获取所述掺杂单晶硅的实际等径生长长度。
96.该步骤具体可参照上述步骤101,在此不再赘述。
97.步骤302、在根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,其中,不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同;所述拉晶工艺参数包括晶转速率、晶体生长速率和埚转速率中的至少一个。
98.该步骤中,拉晶工艺参数仅为晶转速率、晶体生长速率和埚转速率等会影响掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数的工艺参数;即通过改变等径生长过程中晶转速率、晶体生长速率和埚转速率中的至少一个,而其他拉晶工艺参数在等径生长阶段保持不变,使得在等径生长阶段不断调整拉晶工艺参数,控制晶体直拉生长,使得掺杂元素在掺杂单晶
硅轴向浓度分布趋于均匀。
99.具体地,因为在等径生长过程中,掺杂元素在单晶硅生长过程中的有效分凝系数服从如下公式:
[0100][0101]
其中,k
有效
为有效分凝系数,k0为平衡分凝系数,f为晶体生长速率,δ为杂质富集层厚度,d为杂质扩散系数。
[0102]
从公式可以看出,有效分凝系数与晶体生长速率和杂质富集层厚度及杂质富集层厚度相关。
[0103]
因此,通过改变等径生长过程中晶转速率、晶体生长速率和埚转速率中的至少一个,即可以实现控制掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数不断变化,从而减小掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布差异。
[0104]
其中,当晶体生长速率和杂质富集层厚度较大时,有效分凝系数较大;晶体生长速率和杂质富集层厚度较小时,有效分凝系数较小;其中,杂质富集厚度与晶转及埚转相关,且晶转、埚转越大,杂质富集层厚度越小。
[0105]
可选地,在一种实施方式中,在所述拉晶工艺参数包括晶转速率的情况下,上述步骤302包括步骤3021~步骤3022:
[0106]
步骤3021、在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均晶转速率小于等径生长第二阶段的平均晶转速率;其中,所述第一阶段为第一等径部分对应的等径生长阶段,所述第二阶段为第二等径部分对应的等径生长阶段,所述第一等径部分的第一等径生长长度小于或等于所述第二等径部分的第二等径生长长度,且所述第一等径部分较所述第二等径部分靠近所述掺杂单晶硅的头部。
[0107]
该步骤中,平均晶转速率指的是平均晶体转速。对于平衡分凝系数小于1的掺杂元素,受有效分凝系数影响,其在掺杂晶体中的轴向浓度呈头部低而尾部高的分布规律;同时,因为在其他拉晶工艺参数保持不变的情况下,晶转速率越小,则杂质富集层厚度越大,使得掺杂元素的有效分凝系数也越大;而晶转速率越大时,则杂质富集层厚度越小,使得掺杂元素的有效分凝系数也越小;因而通过设置等径生长更靠前的第一阶段的平均晶转速率,小于等径生长更靠后的第二阶段的平均晶转速率,使得第一阶段对应的有效分凝系数大于第二阶段对应的有效分凝系数,相应地提升第一阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而降低第二阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小第一阶段所生长的晶体部分与第二阶段所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0108]
可选地,第一等径生长长度等于第二等径生长长度,且上述第一等径生长长度与第二等径生长长度之和等于掺杂单晶硅的等径长度,也即将掺杂单晶硅按等径生长长度方向等分为两段进行等径生长控制。
[0109]
可选地,在一种具体实施方式中,上述第一阶段可以为等径生长中前期,上述第二阶段可以为等径生长的中后期,从而有效缩小等径生长中前期的晶体部分与等径生长中前期所生长的晶体部分之间的浓度差值。此时,上述第一等径生长长度与第二等径生长长度
之和等于掺杂单晶硅的等径长度。
[0110]
其中,如图4所示,等径生长中前期为直拉单晶硅棒40等径部分前半段41对应的生长期,而等径生长中后期为直拉单晶硅棒40等径部分后半段41对应的生长期。
[0111]
示例地,在上述掺杂元素为镓的情况下,可以设置第一阶段的平均晶转速率为5~9转,而设置第二阶段的平均晶转速率为6~15转。
[0112]
可选地,在一种具体实施方式中,上述步骤3021具体包括:
[0113]
在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制所述晶转速率与所述等径生长长度正相关。
[0114]
该具体实施方式中,在掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,在直拉单晶的等径生长过程中,随着掺杂单晶硅的等径生长长度的增加,等径生长长度不断增大晶转速率,使得等径生长前期的有效分凝系数总数大于等径生长后期的有效分凝系数,相应地提升等径生长前期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而降低等径生长后期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小等径生长前期所生长的晶体部分与等径生长前期所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0115]
步骤3022、在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均晶转速率大于等径生长第二阶段的平均晶转速率。
[0116]
该步骤中,对于平衡分凝系数大于1的掺杂元素,受有效分凝系数影响,其在掺杂晶体中的轴向浓度呈头部高而尾部低的分布规律;同时,因为在其他拉晶工艺参数保持不变的情况下,晶转速率越小,则杂质富集层厚度越大,使得掺杂元素的有效分凝系数也越大;而晶转速率越大时,则杂质富集层厚度越小,使得掺杂元素的有效分凝系数也越小;因而通过设置等径生长更靠前的第一阶段的平均晶转速率,大于等径生长更靠后的第二阶段的平均晶转速率,使得第一阶段对应的有效分凝系数小于第二阶段对应的有效分凝系数,相应地降低第一阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而提高第二阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小第一阶段所生长的晶体部分与第二阶段所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0117]
可选地,在一种具体实施方式中,上述步骤3022具体包括:
[0118]
在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制所述晶转速率与所述等径生长长度负相关。
[0119]
该具体实施方式中,在掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,在直拉单晶的等径生长过程中,随着掺杂单晶硅的等径生长长度的增加,等径生长长度不断减小晶转速率,使得等径生长前期的有效分凝系数总数小于等径生长后期的有效分凝系数,相应地降低等径生长前期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而提升等径生长后期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小等径生长前期所生长的晶体部分与等径生长前期所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0120]
可选地,在一种实施方式中,在所述拉晶工艺参数包括晶体生长速率的情况下,上述步骤302包括步骤3023~步骤3024:
[0121]
步骤3023、在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均晶体生长速率大于等径生长第二阶段的平均晶体生长速率;其中,所述第一阶段为第一等径部分对应的等径生长阶段,所述第二阶段为第二等径部分对应的
等径生长阶段,所述第一等径部分的第一等径生长长度小于或等于所述第二等径部分的第二等径生长长度,且所述第一等径部分较所述第二等径部分靠近所述掺杂单晶硅的头部。
[0122]
该步骤中,对于平衡分凝系数小于1的掺杂元素,受有效分凝系数影响,其在掺杂晶体中的轴向浓度呈头部低而尾部高的分布规律;同时,因为在其他拉晶工艺参数保持不变的情况下,晶体生长速率越大,则掺杂元素的有效分凝系数也越大;而当晶体生长速率越小时,则掺杂元素的有效分凝系数也越小;因而通过设置等径生长更靠前的第一阶段的平均晶体生长速率,大于等径生长更靠后的第二阶段的平均晶体生长速率,使得第一阶段对应的有效分凝系数大于第二阶段对应的有效分凝系数,相应地提升第一阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而降低第二阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小第一阶段所生长的晶体部分与第二阶段所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0123]
可选地,在一种具体实施方式中,上述第一阶段可以为等径生长中前期,上述第二阶段可以为等径生长的中后期,从而有效缩小等径生长中前期的晶体部分与等径生长中前期所生长的晶体部分之间的浓度差值。
[0124]
示例地,在上述掺杂元素为镓的情况下,可以设置第一阶段的平均晶体生长速率为90~120mm/h,而设置第二阶段的平均晶体生长速率为60~100mm/h。
[0125]
可选地,在一种具体实施方式中,上述步骤3023具体包括:
[0126]
在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制所述晶体生长速率与所述实际等径生长长度负相关。
[0127]
该具体实施方式中,在直拉单晶的等径生长过程中,随着掺杂单晶硅的等径生长长度的增加,不断减小晶体生长速率,使得等径生长前期的有效分凝系数总数大于等径生长后期的有效分凝系数,相应地提升等径生长前期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而降低等径生长后期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小等径生长前期所生长的晶体部分与等径生长前期所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0128]
步骤3024、在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均晶体生长速率小于等径生长第二阶段的平均晶体生长速率。
[0129]
该步骤中,对于平衡分凝系数大于1的掺杂元素,受有效分凝系数影响,其在掺杂晶体中的轴向浓度呈头部高而尾部低的分布规律;同时,因为在其他拉晶工艺参数保持不变的情况下,晶体生长速率越大,则掺杂元素的有效分凝系数也越大;而当晶体生长速率越小时,则掺杂元素的有效分凝系数也越小;因而通过设置等径生长更靠前的第一阶段的平均晶体生长速率,小于等径生长更靠后的第二阶段的平均晶体生长速率,使得第一阶段对应的有效分凝系数小于第二阶段对应的有效分凝系数,相应地降低第一阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而提升第二阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小第一阶段所生长的晶体部分与第二阶段所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0130]
可选地,在一种具体实施方式中,上述步骤3024具体包括:
[0131]
在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制所述晶体生长速率与所述实际等径生长长度正相关。
[0132]
该具体实施方式中,在直拉单晶的等径生长过程中,随着掺杂单晶硅的等径生长长度的增加,不断增大晶体生长速率,使得等径生长前期的有效分凝系数总数小于等径生长后期的有效分凝系数,相应地降低等径生长前期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而提升等径生长后期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小等径生长前期所生长的晶体部分与等径生长前期所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0133]
可选地,在一种实施方式中,在所述拉晶工艺参数包括埚转速率的情况下,上述步骤302包括步骤3025~步骤3026:
[0134]
步骤3025、在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均埚转速率小于等径生长第二阶段的平均埚转速率;其中,所述第一阶段为第一等径部分对应的等径生长阶段,所述第二阶段为第二等径部分对应的等径生长阶段,所述第一等径部分的第一等径生长长度小于或等于所述第二等径部分的第二等径生长长度,且所述第一等径部分较所述第二等径部分靠近所述掺杂单晶硅的头部。
[0135]
该步骤中,平均埚转速率指的是平均坩埚转速。对于平衡分凝系数小于1的掺杂元素,受有效分凝系数影响,其在掺杂晶体中的轴向浓度呈头部低而尾部高的分布规律;同时,因为在其他拉晶工艺参数保持不变的情况下,埚转速率越小,则杂质富集层厚度越大,使得掺杂元素的有效分凝系数也越大;而埚转速率越大时,则杂质富集层厚度越小,使得掺杂元素的有效分凝系数也越小;因而通过设置等径生长更靠前的第一阶段的平均埚转速率,小于等径生长更靠后的第二阶段的平均埚转速率,使得第一阶段对应的有效分凝系数大于第二阶段对应的有效分凝系数,相应地提升第一阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而降低第二阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小第一阶段所生长的晶体部分与第二阶段所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0136]
可选地,在一种具体实施方式中,上述第一阶段可以为等径生长中前期,上述第二阶段可以为等径生长的中后期,从而有效缩小等径生长中前期的晶体部分与等径生长中前期所生长的晶体部分之间的浓度差值。
[0137]
示例地,在上述掺杂元素为镓的情况下,可以设置第一阶段的平均埚转速率为4~7转,而设置第二阶段的平均埚转速率为7~12转。
[0138]
可选地,在一种具体实施方式中,上述步骤3025具体包括:
[0139]
在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制所述埚转速率与所述实际等径生长长度正相关。
[0140]
该具体实施方式中,在直拉单晶的等径生长过程中,随着掺杂单晶硅的等径生长长度的增加,不断增大埚转速率,使得等径生长前期的有效分凝系数总是大于等径生长后期的有效分凝系数,相应地提升等径生长前期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而降低等径生长后期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小等径生长前期所生长的晶体部分与等径生长前期所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0141]
步骤3026、在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均埚转速率大于等径生长第二阶段的平均埚转速率。
[0142]
该步骤中,对于平衡分凝系数大于1的掺杂元素,受有效分凝系数影响,其在掺杂晶体中的轴向浓度呈头部高而尾部低的分布规律;同时,因为在其他拉晶工艺参数保持不变的情况下,埚转速率越小,则杂质富集层厚度越大,使得掺杂元素的有效分凝系数也越大;而埚转速率越大时,则杂质富集层厚度越小,使得掺杂元素的有效分凝系数也越小;因而通过设置等径生长更靠前的第一阶段的平均埚转速率,大于等径生长更靠后的第二阶段的平均埚转速率,使得第一阶段对应的有效分凝系数小于第二阶段对应的有效分凝系数,相应地降低第一阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而提升第二阶段所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小第一阶段所生长的晶体部分与第二阶段所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0143]
可选地,在一种具体实施方式中,上述步骤3026具体包括:
[0144]
在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制所述埚转速率与所述实际等径生长长度负相关。
[0145]
该具体实施方式中,在直拉单晶的等径生长过程中,随着掺杂单晶硅的等径生长长度的增加,不断减小埚转速率,使得等径生长前期的有效分凝系数总是小于等径生长后期的有效分凝系数,相应地降低等径生长前期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度而提升等径生长后期所生长的晶体部分中掺杂元素浓度,从而缩小等径生长前期所生长的晶体部分与等径生长前期所生长的晶体部分之间的浓度差值,使得整个等径生长晶体部分的电阻率趋于一致。
[0146]
在本技术实施例中,根据掺杂元素平衡分凝系数的不同,改变等径生长过程中晶转速率、晶体生长速率和埚转速率中的至少一个,而其他拉晶工艺参数在等径生长阶段保持不变,使得在等径生长阶段不断调整拉晶工艺参数,控制晶体直拉生长,使得掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布趋于均匀,从而减小掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布差异,提高单晶硅轴向电阻率均匀性。
[0147]
下面通过实施例对本技术进行详细说明。
[0148]
实施例1
[0149]
(1)、在石英坩埚中加入高纯多晶硅料和掺杂剂,在氩气保护下,逐渐加热至1420℃以上,使得高纯硅料和母合金完全熔化至稳定的硅液;
[0150]
(2)、硅料熔化完全并温度稳定后,按照常规晶体生长参数进行引颈,引颈晶转控制在6-10转,埚转控制在4-8转;
[0151]
(3)、引颈完成后进入放肩阶段,放肩晶转控制在6-10转,埚转控制在4-8转;
[0152]
(4)、放肩完成后进入等径,等径过程采用变晶埚转和晶体生长速率设置,等径第一阶段(中前期)晶转控制在6-9转,埚转控制在5-7转,晶体生长速率控制在80-130mm/h;
[0153]
(5)、等径第二阶段(中后期)晶转控制在9-12转,埚转控制在7-10转,晶体生长速率控制在70-120mm/h;
[0154]
(6)、在第二阶段生长完成后,获得掺杂单晶硅a。
[0155]
对掺杂单晶硅a的不同部位取样、以及对现有直拉法制备的掺杂单晶硅c的不同部位取样,并分别使用四探针电阻率仪测试电阻率分布,其结果如图5所示。
[0156]
通过图5可知,本技术实施例1完成的单晶头尾电阻率比相对普通工艺拉制单晶头尾电阻率比减少了10%,单晶硅棒尾部电阻率合格率提升20%。
[0157]
实施例2
[0158]
(1)、在石英坩埚中加入高纯多晶硅料和掺杂剂,在氩气保护下,逐渐加热至1420℃以上,使得高纯硅料和母合金完全熔化至稳定的硅液;
[0159]
(2)、硅料熔化完全并温度稳定后,按照常规晶体生长参数进行引颈,引颈晶转控制在6-10转,埚转控制在4-8转;
[0160]
(3)、引颈完成后进入放肩阶段,放肩晶转控制在6-10转,埚转4-8转;
[0161]
(4)、放肩完成后进入等径,等径过程采用变晶埚转和晶体生长速率参设置,等径第一阶段(中前期)晶转控制在4-8转,埚转控制在4-6转,晶体生长速率控制在90-140mm/h;
[0162]
(5)、等径第二阶段(中后期)晶转控制在8-15转,埚转控制在6-11转,晶体生长速率控制在60-110mm/h;
[0163]
(6)、在第二阶段生长完成后,获得掺杂单晶硅b。
[0164]
对掺杂单晶硅b的不同部位取样、以及对现有直拉法制备的掺杂单晶硅c的不同部位取样,并分别使用四探针电阻率仪测试电阻率分布,其结果如图6所示。
[0165]
通过图6可知,本技术实施例2完成的单晶头尾电阻率比相对普通工艺拉制单晶头尾电阻率比减少了20%,单晶硅棒尾部电阻率合格率提升35%。
[0166]
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本技术实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本技术实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定都是本技术实施例所必须的。
[0167]
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0168]
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
[0169]
上面结合附图对本技术的实施例进行了描述,但是本技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本技术的启示下,在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本技术的保护之内。

技术特征:


1.一种掺杂单晶硅的直拉生长方法,其特征在于,所述方法包括:在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时,获取所述掺杂单晶硅的实际等径生长长度;根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,其中,不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同。2.根据权利要求1所述的直拉生长方法,其特征在于,在根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数之前,所述方法还包括:确定掺杂单晶硅的拉晶工艺参数与等径生长长度之间的第一对应关系;其中,所述第一对应关系中,不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同,以使等径生长阶段按所述第一对应关系所确定的拉晶工艺参数,控制晶体直拉生长时,所述掺杂单晶硅中掺杂元素的轴向浓度趋于均匀;根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:根据所述实际等径生长长度及所述第一对应关系,确定目标拉晶工艺参数,并按所述目标拉晶工艺参数,控制晶体直拉生长。3.根据权利要求1所述的直拉生长方法,其特征在于,所述拉晶工艺参数包括晶转速率、晶体生长速率和埚转速率中的至少一个。4.根据权利要求3所述的直拉生长方法,其特征在于,在所述拉晶工艺参数包括晶转速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均晶转速率小于等径生长第二阶段的平均晶转速率;其中,所述第一阶段为第一等径部分对应的等径生长阶段,所述第二阶段为第二等径部分对应的等径生长阶段,所述第一等径部分的第一等径生长长度小于或等于所述第二等径部分的第二等径生长长度,且所述第一等径部分较所述第二等径部分靠近所述掺杂单晶硅的头部;在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均晶转速率大于等径生长第二阶段的平均晶转速率。5.根据权利要求3所述的直拉生长方法,其特征在于,在所述拉晶工艺参数包括晶转速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制所述晶转速率与所述实际等径生长长度正相关;在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制所述晶转速率与所述实际等径生长长度负相关。6.根据权利要求4所述的直拉生长方法,其特征在于,在所述拉晶工艺参数包括晶体生长速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均晶体生长速率大于等径生长第二阶段的平均晶体生长速率;在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均晶体生长速率小于等径生长第二阶段的平均晶体生长速率。7.根据权利要求3所述的直拉生长方法,其特征在于,在所述拉晶工艺参数包括晶体生长速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制所述晶体生长速
率与所述实际等径生长长度负相关;在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制所述晶体生长速率与所述实际等径生长长度正相关。8.根据权利要求4所述的直拉生长方法,其特征在于,在所述拉晶工艺参数包括埚转速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均埚转速率小于等径生长第二阶段的平均埚转速率;在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制等径生长第一阶段的平均埚转速率大于等径生长第二阶段的平均埚转速率。9.根据权利要求3所述的直拉生长方法,其特征在于,在所述拉晶工艺参数包括埚转速率的情况下,根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,包括:在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下,控制所述埚转速率与所述实际等径生长长度正相关;在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下,控制所述埚转速率与所述实际等径生长长度负相关。10.一种掺杂单晶硅,其特征在于,由如权利要求1~9任意一项所述的掺杂单晶硅的直拉生长方法制备而成。

技术总结


本申请提供了一种掺杂单晶硅的直拉生长及掺杂单晶硅,涉及太阳能光伏技术领域,其中,所述方法包括:在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时,获取所述掺杂单晶硅的实际等径生长长度;根据所述实际等径生长长度,调整拉晶工艺参数,其中,不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同。本申请通过调整等径生长阶段的拉晶工艺参数,控制减小掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布差异,提高单晶硅轴向电阻率均匀性。匀性。匀性。


技术研发人员:

王文华 杨东 赵鹏

受保护的技术使用者:

银川隆基硅材料有限公司

技术研发日:

2022.08.16

技术公布日:

2022/12/16

本文发布于:2024-09-25 00:29:31,感谢您对本站的认可!

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