提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置及拉晶方法与流程

本发明属于单晶硅拉晶的，具体涉及一种提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置及拉晶方法。

背景技术：

1、晶棒的氧含量是单晶硅中的重要参数，氧原子通常以间隙态存在于硅晶格中，氧原子在单晶硅中可以钉扎位错，提高硅片机械强度；此外由氧原子生成的相关缺陷，结合器件工艺可以形成内吸杂，吸除金属杂质。因此在现代半导体级单晶硅的生产中，氧含量通常要被控制在需要的范围内。某些品名规格针对掺硼高拉速单晶硅需要达到要求的氧含量，但是对于掺硼高拉速单晶硅，由于拉速过快，氧原子进入晶棒的时间较短，导致氧含量较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置。

2、还有必要提供一种提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的拉晶方法。

3、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

4、一种提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置，包括坩埚、加热组件、断热材部、热屏绳，所述加热组件位于所述坩埚的底部、侧部，设置在坩埚侧部的加热组件位于所述坩埚与所述断热材部之间，所述断热材部位于所述坩埚的周向，所述热屏绳位于所述断热材部的上方，还包括氧含量提升部，所述氧含量提升部包括热屏、提升环、支撑环，所述热屏位于所述坩埚上方，所述提升环位于所述支撑环的上方，所述支撑环位于所述断热材部上，所述热屏的上部与所述提升环连接，所述提升环与所述热屏绳可拆卸连接，所述支撑环镶嵌在所述断热材部上，所述提升环与所述支撑环存在预定间距，以提升氧含量。

5、优选地，所述提升环与所述支撑环的间距为：5mm-30mm。

6、优选地，所述断热材部包括上部断热材、中部断热材、下部断热材，所述上部断热材、中部断热材、下部断热材从上至下依次设置，所述支撑环镶嵌在所述上部断热材的顶部，所述上部断热材的底部与所述中部断热材的一端连接，所述中部断热材的另一端与所述下部断热材连接。

7、优选地，所述加热组件包括底部加热器、侧部加热器，所述底部加热器位于所述坩埚的底部，所述侧部加热器位于所述坩埚与所述断热材部之间，以对坩埚进行加热。

8、采用如上所述的提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置进行拉晶的方法，包括依次进行的放肩步骤、转肩步骤和等径步骤，其中，

9、所述放肩步骤中，晶棒拉速为1.2-2mm/min ，炉压为 5-15kpa，晶棒转速为10-20rpm ，坩埚的转速为0.8-1.5rpm，惰性气体的流量为40-100slm；

10、所述转肩步骤中，晶棒拉速为1.2-2mm/min ，炉压为 5-15kpa，晶棒转速为10-20rpm ，坩埚的转速为0.8-1.5rpm，惰性气体的流量为40-100slm；

11、所述等径步骤中，晶棒拉速为0.7-2mm/min，炉压为 5-15kpa，晶棒转速为10-20rpm ，坩埚的转速为0.8-2.5rpm ，惰性气体的流量为40-100slm。

12、优选地，所述性气体为氩气。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

14、本发明提供的一种提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置，所述热屏位于所述坩埚上方，所述提升环位于所述支撑环的上方，所述支撑环位于所述断热材部上，所述热屏的上部与所述提升环连接，所述提升环与所述热屏绳可拆卸连接，所述支撑环镶嵌在所述断热材部上，所述提升环与所述支撑环存在预定间距，进而使氩气能从提升环与支撑环的间隙进入，在炉内形成循环，有助于石英坩埚中的sio中的氧原子进入晶棒，以提高高拉速晶棒的氧含量。

技术特征：

1.一种提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置，包括坩埚、加热组件、断热材部、热屏绳，所述加热组件位于所述坩埚的底部、侧部，设置在坩埚侧部的加热组件位于所述坩埚与所述断热材部之间，所述断热材部位于所述坩埚的周向，所述热屏绳位于所述断热材部的上方，其特征在于：还包括氧含量提升部，所述氧含量提升部包括热屏、提升环、支撑环，所述热屏位于所述坩埚上方，所述提升环位于所述支撑环的上方，所述支撑环位于所述断热材部上，所述热屏的上部与所述提升环连接，所述提升环与所述热屏绳可拆卸连接，所述支撑环镶嵌在所述断热材部上，所述提升环与所述支撑环存在预定间距，以提升氧含量。

2.如权利要求1所述的提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置，其特征在于：所述提升环与所述支撑环的间距为：5mm-30mm。

3.如权利要求1所述的提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置，其特征在于：所述断热材部包括上部断热材、中部断热材、下部断热材，所述上部断热材、中部断热材、下部断热材从上至下依次设置，所述支撑环镶嵌在所述上部断热材的顶部，所述上部断热材的底部与所述中部断热材的一端连接，所述中部断热材的另一端与所述下部断热材连接。

4.如权利要求1所述的提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置，其特征在于：所述加热组件包括底部加热器、侧部加热器，所述底部加热器位于所述坩埚的底部，所述侧部加热器位于所述坩埚与所述断热材部之间，以对坩埚进行加热。

5.采用如权利要求1-4任意一项所述的提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置进行拉晶的方法，其特征在于：包括依次进行的放肩步骤、转肩步骤和等径步骤，其中，

6.如权利要求5所述的提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的方法，其特征在于：所述性气体为氩气。

技术总结本发明提供一种提高掺硼高拉速单晶硅氧含量的热场装置及拉晶方法，涉及单晶硅拉晶技术领域，所述热屏位于所述坩埚上方，所述提升环位于所述支撑环的上方，所述支撑环位于所述断热材部上，所述热屏的上部与所述提升环连接，所述提升环与所述热屏绳可拆卸连接，所述支撑环镶嵌在所述断热材部上，所述提升环与所述支撑环存在预定间距，进而使氩气能从提升环与支撑环的间隙进入，在炉内形成循环，有助于石英坩埚中的SiO中的氧原子进入晶棒，以提高高拉速晶棒的氧含量。技术研发人员：马吟霜,王黎光,芮阳,伊冉,李小红,魏兴彤,蔡瑞,杨少林受保护的技术使用者：宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16