[發明專利]晶種卡盤和包括其的晶錠生長裝置在審

申請號：	201580047651.9	申請日：	2015-07-28
公開（公告）號：	CN106661757A	公開（公告）日：	2017-05-10
發明（設計）人：	姜鐘珉;盧臺植	申請（專利權）人：	LG矽得榮株式會社
主分類號：	C30B15/32	分類號：	C30B15/32;C30B29/06;C30B15/20
代理公司：	北京派特恩知識產權代理有限公司11270	代理人：	呂艷英,張穎玲
地址：	韓國慶***	國省代碼：	暫無信息
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搜索關鍵詞：	卡盤包括生長裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種用于制造硅晶錠的晶種卡盤和包含該晶種卡盤的晶錠生長裝置。

背景技術

根據用于生產半導體器件的硅晶片的大規格直徑，使用通過切克勞斯基(CZ)工藝(以下稱為CZ工藝)生長的硅單晶錠來制造硅晶片。

在CZ工藝中，將多晶硅放入石英坩堝中，通過石墨坩堝加熱石英坩堝以熔化多晶硅，使晶種與熔融硅接觸，旋轉晶種并將其提起，使得在其之間的界面處發生結晶，且可以生長具有期望直徑的硅單晶錠。

當在CZ工藝期間生長晶錠時，熱量排放到石英坩堝的上側。當排放的熱量過多時，由于熱量損失和功率損失的增加且過多的熱量施加到石墨坩堝，所以會縮短諸如石墨坩堝的壽命且增加晶錠的成本。

同時，當晶種深深地浸入熔融硅中時，晶種底部的溫度迅速上升到熔融硅的表面溫度并對晶種施加了熱沖擊。該熱沖擊引起剪切應力，在晶種與熔融硅接觸的部分處發生位錯，因此能夠劣化晶錠的質量。

發明內容

【技術問題】

本發明旨在提供一種能夠以簡單的結構有效地對熱區結構進行隔熱并測量熔融硅的溫度的晶種卡盤，以及包括該晶種卡盤的晶錠生長裝置。

【技術方案】

本發明的一個方面提供了一種晶種卡盤，所述晶種卡盤構造成容納用于從熔融硅生長晶錠的晶種，所述晶種卡盤包含：頸蓋，所述頸蓋構造成阻止熱量沿所述熔融硅的向上方向排出；以及固定部，所述固定部配置在所述頸蓋的底表面上并且構造成容納所述晶種，其中，所述頸蓋包含連接到提升索的頂表面、底表面和構造成將所述頂表面連接到所述底表面的圓周表面，所述圓周表面形成為相對于所述底表面具有傾斜角；并且所述頸蓋具有測量部，所述測量部是開口的，以用于測量熔融硅。

傾斜角可在39°至48°的范圍內。

晶種卡盤可包含：上部主體，所述上部主體包含所述頸蓋的頂表面；中部主體，所述中部主體包含所述頸蓋的圓周表面，以及下部主體，所述下部主體包含所述頸蓋的底表面，其中，上部主體可拆卸地聯接至所述中部主體，且所述中部主體可拆卸地聯接至所述下部主體。

頸蓋可具有圓錐形狀或截頭圓錐形狀。

在頸蓋內可形成空的空間。

本發明的另一方面提供一種晶錠生長裝置，所述晶錠生長裝置包含：腔室；熱區結構，所述熱區結構配置在所述腔室內并且構造成容納硅；加熱器，所述加熱器構造成加熱所述熱區結構；外隔熱體，所述外隔熱體位于所述熱區結構外；上隔熱體，所述上隔熱體位于所述熱區結構的上方并具有晶錠穿過的孔；晶種卡盤，所述晶種卡盤構造成容納用于從熔融硅生長晶錠的晶種；以及溫度傳感器，所述溫度傳感器配置在所述腔室的上方，其中，所述晶種卡盤包含構造成選擇性地阻擋所述孔的頸蓋和構造成容納所述晶種的固定部，其中，所述頸蓋具有開口的測量部以使得所述溫度傳感器測量熔融硅。

溫度傳感器可通過所述測量部從頸蓋上側測量熔融硅。

所述晶錠生長裝置可進一步包含控制器，所述控制器構造成基于由所述溫度傳感器測量的數據計算所述熔融硅的溫度，其中，所述控制器可提取在測量周期內測量的所述溫度傳感器的數據中的最大值以計算熔融硅的溫度。

頸蓋可包含上部主體，所述上部主體包含連接到提升索的索連接部；下部主體，所述下部主體包含構造成面向熔融硅的底表面；以及中部主體，所述中部主體包含所述底表面和傾斜的圓周表面。

中部主體和下部主體中的每一個都可具有開口的測量部。

中部主體可以可拆卸地聯接到上部主體和下部主體中的至少一個。

測量部可是沿著頸蓋的外圓周以弧形形成的測量孔。

在頸蓋中可形成多個測量孔，該多個測量孔中的每一個與上述測量孔相同，并且頸蓋可包含位于多個測量孔之間的橋。

頸蓋可包含構造成引導流體的圓周表面和構造成面向熔融硅的底表面，其中，圓周表面相對于底表面具有傾斜角，且該傾斜角在39°至48°的范圍內。

頸蓋可進一步包含平行于底表面的頂表面。

【有益效果】

本發明的優點在于，頸蓋可以位于上隔熱體的孔處，以使在熔化過程期間通過上隔熱體的孔的熱損失最小化，且可以用簡單的結構減小加熱器功率。

此外，優點在于頸蓋可以有助于熔融硅的溫度測量而不干擾熔融硅的溫度測量，從而提高熔融硅的所檢測的溫度的可靠性。