[發(fā)明專利]用于硅結(jié)晶的設(shè)備和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980161514.2
• 申請日: 2009-09-18
• 公開（公告）號: CN102575376A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J-E·埃里克森;O·喬斯塔姆;U·桑德
• 申請（專利權(quán)）人: ABB公司
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00;C30B29/06;C30B35/00;B22D27/04;F27B14/14;H05B6/36;H05B6/44
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種用于硅結(jié)晶的設(shè)備，包括：

-坩堝(11)，用于容納硅；

-加熱和散熱裝置(13-15)，被提供用于熔融所述坩堝中容納的硅(12a-b)并且用于隨后固化熔融硅；以及

-電磁攪拌裝置(17)，被提供用于在所述熔融硅固化期間攪拌所述坩堝中的熔融硅，其特征在于：

-控制裝置(18)，被提供用于控制所述加熱和散熱裝置以按照指定的固化速率固化所述熔融硅并且用于響應(yīng)于所述熔融硅的指定的固化速率，控制所述電磁攪拌裝置以攪拌所述熔融硅使得所述熔融硅的速度與指定的固化速率之比在優(yōu)選為10、更優(yōu)選為100、進一步更優(yōu)選為1000并且最優(yōu)選為10000的第一閾值以上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中提供所述控制裝置以響應(yīng)于所述熔融硅的指定的固化速率攪拌所述熔融硅使得所述熔融硅的速度與所述指定的固化速率之比在比所述第一閾值更高的優(yōu)選為100000、更優(yōu)選為50000并且最優(yōu)選為30000的第二閾值以下。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的設(shè)備，其中所述熔融硅的速度是所述熔融硅的最高速度、所述熔融硅的平均速度、所述熔融硅的部分的最高速度或者所述熔融硅的部分的平均速度，所述部分優(yōu)選為位于或者接近于所述固化熔融硅的固化前沿。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中提供所述控制裝置用于控制所述電磁攪拌裝置以在兩個階段期間攪拌所述坩堝中的熔融硅使得在所述階段中的第一階段中獲得所述熔融硅的第一速度而在所述階段中的第二階段中獲得所述熔融硅的第二速度，所述熔融硅的第一速度高于所述熔融硅的第二速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中在所述第二階段期間提供所述控制裝置用于控制所述加熱和散熱裝置以獲得所述熔融硅的指定的固化速率并且用于響應(yīng)于所述指定的固化速率控制所述電磁攪拌裝置以獲得所述熔融硅的速度使得所述熔融硅的速度與所述指定的固化速度之比在所述指定范圍內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或者5所述的設(shè)備，其中在所述第二階段期間提供所述控制裝置以控制所述熔融硅的速度在第三閾值以下。

7.根據(jù)權(quán)利要求4-6中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中在所述第一階段期間提供所述控制裝置用于控制所述加熱和散熱裝置以保持所述坩堝中容納的所述硅熔融以允許在所述熔融硅中傳送雜質(zhì)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4-6中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中在所述第一階段期間提供所述控制裝置用于控制所述加熱和散熱裝置以固化所述熔融硅、切除其部分并且隨后熔融剩余固化硅。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述電磁攪拌裝置能夠更改它的攪拌方向，并且提供所述控制裝置用于控制所述電磁攪拌裝置以在所述熔融硅固化期間更改所述坩堝中的熔融硅的攪拌方向。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中提供所述控制裝置用于控制所述電磁攪拌裝置以獲得所述熔融硅的更改速度并且用于響應(yīng)于所述熔融硅的更改速度控制所述加熱和散熱裝置以優(yōu)選地在保持所述指定的固化速率之時更改它的加熱和散熱。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中提供所述控制裝置用于控制所述電磁攪拌裝置以在所述熔融硅固化期間獲得所述熔融硅的增加的速度。

12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，包括用于容納硅的多個坩堝，其中：

-提供所述加熱和散熱裝置用于熔融所述坩堝中容納的所述硅并且用于隨后固化所述熔融硅；并且

-提供所述電磁攪拌裝置用于在所述熔融硅固化期間攪拌所述坩堝中的熔融硅。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，包括：移動裝置，用于參照彼此移動所述電磁攪拌裝置(21)和所述坩堝使得所述電磁攪拌裝置可以在所述熔融硅固化期間一個接一個地攪拌所述坩堝中的熔融硅。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述電磁攪拌器裝置(31)的尺寸適應(yīng)所述坩堝的數(shù)目使得所述電磁攪拌器裝置可以在所述熔融硅固化期間并行攪拌所述坩堝中的熔融硅。