[發明專利]降低拉晶過程中坩堝的腐蝕速率的方法

在審

• 申請號: 201680038647.0
• 申請日: 2016-07-15
• 公開（公告）號: CN108026659A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: J·陳;T·N·斯瓦米納坦
• 申請（專利權）人: 各星有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B29/06;C30B15/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 彭立兵;林柏楠

1.一種降低在硅錠制備過程中的坩堝腐蝕速率的方法，錠通過從坩堝內的硅熔體中提拉硅錠形成，所述坩堝位于其中具有氣氛的外殼內，熔體和氣氛形成熔體-氣體界面，所述方法包括：

將選自銦、鎵、鉈、砷、銻及其組合的摻雜劑引入所述硅熔體以改變所述熔體的氧蒸發狀況；和

從所述摻雜熔體中拉出硅錠，在拉出硅錠的同時，所述氣氛在至少大約5kPa的壓力下。

2.如權利要求1中所述的方法，其包括通過將硅添加到坩堝中而補充硅熔體。

3.如權利要求2中所述的方法，其中將所述摻雜劑間歇或連續添加到熔體中以補充熔體中的摻雜劑。

4.如權利要求1至3任一項中所述的方法，其中所述氣氛在拉出硅錠的同時在至少大約7kPa的壓力下，或在拉出硅錠的同時在至少大約9kPa、至少大約11kPa、至少大約13kPa、大約5kPa至大約15kPa、大約5kPa至大約13kPa、大約7kPa至大約15kPa或大約9kPa至大約15kPa下。

5.如權利要求1至4任一項中所述的方法，其進一步包括：

建立在不將摻雜劑引入熔體的情況下用于從熔體中拉出硅錠的基線壓力；

開始將摻雜劑添加到熔體中以改變所述熔體的氧蒸發狀況；和

在所述基線壓力以上提高所述氣氛的壓力以抵消由將摻雜劑添加到熔體中造成的來自所述熔體的氧蒸發的提高。

6.如權利要求5中所述的方法，其中在所述基線壓力以上提高所述氣氛的壓力降低坩堝、熔體和氣氛之間的基面處的腐蝕速率。

7.如權利要求1至6任一項中所述的方法，其中摻雜劑與硅的添加分開添加到熔體中。

8.如權利要求1至6任一項中所述的方法，其中摻雜劑與硅一起加入。

9.如權利要求1至8任一項中所述的方法，其中以在熔體中實現1x1015個原子/立方厘米至大約1x 1020個原子/立方厘米的濃度的比率加入摻雜劑。

10.如權利要求1至9任一項中所述的方法，其中以產生具有大約0.01ohm-cm至大約6ohm-cm或大約0.5ohm-cm至大約6ohm-cm的電阻率的硅錠的比率加入摻雜劑。

11.如權利要求1至10任一項中所述的方法，其中所述坩堝含有至少大約10重量％二氧化硅或至少大約25重量％、至少大約50重量％、至少大約75重量％、至少大約85重量％、至少大約95重量％、至少大約99重量％、大約10重量％至大約100重量％、大約50重量％至大約100重量％、大約85重量％至大約100重量％或大約95重量％至大約100重量％二氧化硅。

12.如權利要求1至11任一項中所述的方法，其中在晶體生長過程的至少大約80％或至少大約90％、至少大約95％或至少大約99％的過程中或甚至在整個晶體生長過程中所述氣氛在指定壓力下。