[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

公開了涉及降低坩堝接觸點處的腐蝕速率的在拉晶機中的硅錠生產。方法包括將選自銦、鎵、鉈、砷、銻的摻雜劑引入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，氣氛在至少大約5kPa的壓力下。

對相關申請的交叉引用

本申請要求2015年7月17日提交的美國專利申請No.14/802,729的優先權，其全文經此引用并入本文。

公開領域

本公開的領域涉及在拉晶機(crystal puller)中生產硅錠(silicon ingot)，特別是降低坩堝、熔體和氣氛之間的界面處的坩堝腐蝕速率的方法。

背景

硅錠可通過所謂的Czochralski法生長，其中在拉晶裝置中從硅熔體中向上提拉硅錠。該方法可以是連續方法，其中間歇或連續將硅以多晶塊或預熔硅形式添加到坩堝中，或可以是分批法，其中拉出錠直至坩堝內的硅耗盡。

可以在拉晶機外殼內的氣氛存在下進行拉晶，該氣氛與熔體形成界面。在連續拉晶操作的過程中，坩堝尤其在熔體、氣氛和坩堝之間形成的界面(即接觸點)處腐蝕。腐蝕可能在接觸點破壞坩堝達到坩堝變得多孔并且固體粒子可能到達從中拉錠的生長區的程度。這些固體使生長中的晶體的晶格結構變差并且由于降低的晶體收率必須停止該生長過程。

需要涉及降低在熔體、氣氛和坩堝之間的界面處的坩堝腐蝕速率的方法。

這一節意在向讀者介紹可能與下面描述和/或要求保護的本公開的各種方面相關的各種技術方面。相信這一論述有助于為讀者提供背景信息以利于更好地理解本公開的各種方面。因此，應該理解的是，這些論述應該如此解讀，不是被解讀為承認現有技術。

概述

本公開的一個方面涉及一種降低在硅錠制備過程中的坩堝腐蝕速率的方法。通過從坩堝內的硅熔體中提拉硅錠，形成錠。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。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。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。

聯系本公開的上述方面注明的特征存在各種細化。在本公開的上述方面中也可并入其它特征。這些細化和附加特征可獨立或以任何組合存在。例如，下文關于本公開的任何例示實施方案論述的各種特征可以獨自或以任何組合并入本公開的任何上述方面中。

附圖簡述

圖1是硅錠提拉裝置的示意圖；

圖2是用于容納硅熔體的坩堝的透視圖；

圖3是在熔體中使用銦摻雜劑時接觸點處的坩堝腐蝕的照片；

圖4是顯示在不同銦濃度下熔體中的氧濃度的曲線圖；且

圖5是顯示在銦摻雜下在不同電阻率下熔體中的氧濃度的曲線圖。

在所有附圖中相應的標號是指相應的元件。

詳述