[發(fā)明專利]直拉硅單晶的鎵元素?fù)诫s方法及所用摻雜裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010132399.0
• 申請(qǐng)日: 2010-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN101787566A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭兵健;王飛堯;何國君;黃笑容;肖型奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州海納半導(dǎo)體有限公司;浙江眾合機(jī)電股份有限公司
• 主分類號(hào): C30B31/04
• 分類號(hào): C30B31/04
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

1.利用鎵元素?fù)诫s裝置進(jìn)行的直拉硅單晶的鎵元素的摻雜方法，其特征在于：該鎵元素 摻雜裝置包括由高純石英制成的吊環(huán)(2)和環(huán)狀固定套(3)，還包括由高純單晶硅制成的空 心圓錐體(4)；環(huán)狀固定套(3)與所述空心圓錐體(4)相連，吊環(huán)(2)的一端與環(huán)狀固定 套(3)相連，吊環(huán)(2)的另一端與柄部(1)相連，在柄部(1)上設(shè)有與籽晶桿上的籽晶 夾頭相配套的凹槽(11)；

摻雜方法包括以下步驟：

1)、在低于28℃的室溫下，按照常規(guī)方式稱取鎵，并將鎵放入鎵元素?fù)诫s裝置的空心圓 錐體(4)的內(nèi)腔中；

2)、將石英坩堝置于單晶爐的爐膛內(nèi)，將多晶硅放入石英坩堝中，關(guān)上爐膛的爐蓋，升 溫至多晶硅融化成液態(tài)；

3)、打開單晶爐的副室的爐門，將步驟1)所得的鎵元素?fù)诫s裝置放入副室內(nèi)，使凹槽(11) 與籽晶夾頭相固定；

4)、關(guān)閉副室的爐門，對(duì)副室進(jìn)行抽真空處理，使真空度為≤40Torr；打開爐膛和副室 間的閥門，降下籽晶夾頭，使空心圓錐體(4)的錐頂(41)降到多晶硅熔液的液面以下2～10mm； 與多晶硅熔液相接觸的空心圓錐體(4)被熔化，空心圓錐體(4)變成漏斗，位于空心圓錐 體(4)內(nèi)腔中的液態(tài)鎵流入多晶硅熔液中；

5)、待空心圓錐體(4)內(nèi)的液態(tài)鎵流完后，降低多晶硅熔液溫度，使多晶硅熔液的液面 處溫度為1400-1409.5℃；然后緩慢提升籽晶夾頭至副室內(nèi)，此時(shí)空心圓錐體(4)的破損處 得到自然修復(fù)；

關(guān)上爐膛和副室間的閥門，打開副室的爐門，取出鎵元素?fù)诫s裝置，將籽晶與籽晶夾頭 相固定；

6)、關(guān)上副室的爐門，對(duì)副室進(jìn)行抽真空處理，使真空度為≤40Torr；打開爐膛和副室間 的閥門，下降籽晶，從而進(jìn)行常規(guī)的拉晶。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鎵元素?fù)诫s裝置進(jìn)行的直拉硅單晶的鎵元素的摻雜方法， 其特征是：所述空心圓錐體(4)從錐頂(41)至距離錐頂(41)30mm高度處的壁厚為1～2mm， 其余部分的壁厚為2～15mm；錐度為30～60度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用鎵元素?fù)诫s裝置進(jìn)行的直拉硅單晶的鎵元素的摻雜方法， 其特征是：在空心圓錐體(4)的外表面設(shè)置環(huán)形凹槽，環(huán)狀固定套(3)卡在上述環(huán)形凹槽 內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的利用鎵元素?fù)诫s裝置進(jìn)行的直拉硅單晶的鎵元素的摻 雜方法，其特征是：所述步驟2)中升溫至1420～1430℃，從而使多晶硅融化成液態(tài)。