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[其他]晶體增長裝置無效

專利信息
申請號: 88101744 申請日: 1988-03-26
公開(公告)號: CN88101744A 公開(公告)日: 1988-10-05
發明(設計)人: 戴維·S·哈維 申請(專利權)人: 無比太陽能公司
主分類號: C30B15/34 分類號: C30B15/34
代理公司: 中國專利代理有限公司 代理人: 肖爾剛
地址: 美國馬*** 國省代碼: 暫無信息
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摘要:
搜索關鍵詞: 晶體 增長 裝置
【說明書】:

本發明一般與晶體增長設備有關,具體有關一種用于EFG(定邊液膜供料增長)(Edge-defined,Film-fed????Growry)法晶體增長的設備。

用熔化物材料增長晶體,已研究過各種方法。其一方法稱為“EFG”法(定邊液膜供料增長法)。EFG法的增長晶體的方法和設備的詳細內容,在1971年7月6日頒發拉貝爾(Harold????E、La????Belle,lr)的名稱為“晶體材料增長法”的美國專利第3,591,348號,和1972年8月29日頒發拉貝爾等人的名為“用熔化物增長晶體的設備”的美國專利第3,687,633號中已作說明。

在EFG法中,將一個毛細管成型模件,和一種液體原料的熔化物相關放置,從而依靠毛細管作用,將模件上的一個增長面,用熔化物的原料液膜潤濕。然后首先在原料液膜上放一個晶種,引發晶體形成,增長成品晶體,然后在控制速度下,將晶種從增長面上提開,從而將原料液膜保持夾在增長中的晶體和模件的增長面之間。由于模件增長面上的原料液膜,不斷由一個或多個毛細管補充熔化物,便可用熔化物增長為尺寸相當大的連貫晶體。

上述EFG法的一個后果,是成品晶體的截面形狀,取決于模件增長面的形狀。因此,給予模件的增長面適當的形狀,便可增長各種形狀的晶體,如圓桿(即晶體的截面為圓片),扁帶(即晶體截面形狀為矩形片),空心管(即晶體有圓環,橢圓環或多邊形環的截面)等等。

本發明針對的是EFG方法增長管形晶體的設備。

按EFG法增長管形晶體的現有設備,在1980年10月28日頒發泰勒等人(Aaron????S.Taylor,eral)的名為“定形晶體增長坩堝模組合件”的美國專利第4,230,674,728號,1984年4月3日頒發斯多蒙特等人(Richard????W.Stormonr????er????al)的名為“管形晶體增長設備”的美國專利第4,440,728號,和1985年10月1日頒發斯多蒙特等人名為“管形晶體增長設備”的美國專利第4,544,528號中作了說明。

在實踐中,據發現假使能控制增長晶體的環境大氣,便可對晶體的質量作很大的改進。這是因為控制增長晶體周圍的大氣,可以清除增長中晶體周圍區域里的有害的反應氣體,而將惰性氣體,即有利的反應氣體和/或有利的滲雜氣體,引入增長中晶體周圍區域中去。并且控制增長晶體周圍大氣的溫度,有利于正確調節增長晶體的溫度。

1983年11月15日頒發瓦爾德(Frirz????Wald)等人名為“晶體增長區周圍大氣的控制”的美國專利4,415,401號,1984年4月17日頒發卡來斯(Jurs????P.Kalejs)的名為“控制晶體增長區周圍大氣的設備”的美國專利第4,443,411號,和出版物“硅晶帶EFG法中環境與熔化物液面和碳及氧有關連的相互作用的模式”,作者為卡來斯(J.P.Kaleis)和泰(L.Y.Chin),見《電化學學會志》1982年6月第129卷第6期,介紹了扁條形晶體增長周圍大氣控制法。不幸的是這些參考文獻中,對形式為空心管的晶體增長的周圍大氣的控制方法保持緘默。在這方面,可以注意到增長中晶體周圍大氣控制問題,就用于增長空心管的設備來說,顯著地增大了。因為在這種設備中,增長中的空管的本體,將晶體周圍大氣有效分成“外區”(即增長晶體外部的區域),和“內區”(即增長晶體內部的區域),因為增長中的晶體的壁,抑制“外區”和“內區”之間的氣體直接流通,氣體僅能通過放在空心晶體遠端上的晶體持執部在兩個區之間流動。

因此,本發明的一個目的,是提出一種EFG法增長管形晶體的新型設備,其設備有裝置控制增長晶體周圍大氣。

本發明的另一目的,是提出一種控制增長中管形晶體周圍大氣的裝置,其增長晶體外部區域(即“外區”)中的大氣,可和增長晶體內部(即“內區”)中的大氣分別控制。

上述的和其他目的之取得,在于提出新穎的管形晶體EFG法增設備,其設備至少有一個內通道和至少一個外通道,在坩堝模具組合件和相關部件中形成,藉以將引入該至少一條內通道的氣體,輸送到與模具上面的增長面相鄰的增長晶體外面的區域(即“外區”)中,將引入該至少一條內通道的氣體,輸送到與模具上的增長面相鄰的空心晶體內部的區域(即“內區”)中,從而各區中的大氣可以分別控制。

在本文中,術語“管”和“管形”,應理解為其泛指含義,包括有圓形,多邊形或其他的-例如橢圓形-截面的長形空心體。

本發明的其他目的和特點,將在下面關于發明的細節說明中較詳盡揭示或交代清楚,說明應結合附圖參考,圖中以相同號碼表示相同部件,附圖內容如下:

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