[其他]晶體增長(zhǎng)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88101744
• 申請(qǐng)日: 1988-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN88101744A
• 公開（公告）日: 1988-10-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴維·S·哈維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)比太陽(yáng)能公司
• 主分類號(hào): C30B15/34
• 分類號(hào): C30B15/34
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 肖爾剛

本發(fā)明一般與晶體增長(zhǎng)設(shè)備有關(guān)，具體有關(guān)一種用于EFG（定邊液膜供料增長(zhǎng)）（Edge-defined，F(xiàn)ilm-fed????Growry）法晶體增長(zhǎng)的設(shè)備。

用熔化物材料增長(zhǎng)晶體，已研究過(guò)各種方法。其一方法稱為“EFG”法（定邊液膜供料增長(zhǎng)法）。EFG法的增長(zhǎng)晶體的方法和設(shè)備的詳細(xì)內(nèi)容，在1971年7月6日頒發(fā)拉貝爾（Harold????E、La????Belle，lr）的名稱為“晶體材料增長(zhǎng)法”的美國(guó)專利第3，591，348號(hào)，和1972年8月29日頒發(fā)拉貝爾等人的名為“用熔化物增長(zhǎng)晶體的設(shè)備”的美國(guó)專利第3，687，633號(hào)中已作說(shuō)明。

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

上述EFG法的一個(gè)后果，是成品晶體的截面形狀，取決于模件增長(zhǎng)面的形狀。因此，給予模件的增長(zhǎng)面適當(dāng)?shù)男螤睿憧稍鲩L(zhǎng)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(huán)，橢圓環(huán)或多邊形環(huán)的截面）等等。

本發(fā)明針對(duì)的是EFG方法增長(zhǎng)管形晶體的設(shè)備。

按EFG法增長(zhǎng)管形晶體的現(xiàn)有設(shè)備，在1980年10月28日頒發(fā)泰勒等人（Aaron????S.Taylor，eral）的名為“定形晶體增長(zhǎng)坩堝模組合件”的美國(guó)專利第4，230，674，728號(hào)，1984年4月3日頒發(fā)斯多蒙特等人（Richard????W.Stormonr????er????al）的名為“管形晶體增長(zhǎng)設(shè)備”的美國(guó)專利第4，440，728號(hào)，和1985年10月1日頒發(fā)斯多蒙特等人名為“管形晶體增長(zhǎng)設(shè)備”的美國(guó)專利第4，544，528號(hào)中作了說(shuō)明。

在實(shí)踐中，據(jù)發(fā)現(xiàn)假使能控制增長(zhǎng)晶體的環(huán)境大氣，便可對(duì)晶體的質(zhì)量作很大的改進(jìn)。這是因?yàn)榭刂圃鲩L(zhǎng)晶體周圍的大氣，可以清除增長(zhǎng)中晶體周圍區(qū)域里的有害的反應(yīng)氣體，而將惰性氣體，即有利的反應(yīng)氣體和/或有利的滲雜氣體，引入增長(zhǎng)中晶體周圍區(qū)域中去。并且控制增長(zhǎng)晶體周圍大氣的溫度，有利于正確調(diào)節(jié)增長(zhǎng)晶體的溫度。

1983年11月15日頒發(fā)瓦爾德（Frirz????Wald）等人名為“晶體增長(zhǎng)區(qū)周圍大氣的控制”的美國(guó)專利4，415，401號(hào)，1984年4月17日頒發(fā)卡來(lái)斯（Jurs????P.Kalejs）的名為“控制晶體增長(zhǎng)區(qū)周圍大氣的設(shè)備”的美國(guó)專利第4，443，411號(hào)，和出版物“硅晶帶EFG法中環(huán)境與熔化物液面和碳及氧有關(guān)連的相互作用的模式”，作者為卡來(lái)斯（J.P.Kaleis）和泰（L.Y.Chin），見《電化學(xué)學(xué)會(huì)志》1982年6月第129卷第6期，介紹了扁條形晶體增長(zhǎng)周圍大氣控制法。不幸的是這些參考文獻(xiàn)中，對(duì)形式為空心管的晶體增長(zhǎng)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(zhǎng)中晶體周圍大氣控制問(wèn)題，就用于增長(zhǎng)空心管的設(shè)備來(lái)說(shuō)，顯著地增大了。因?yàn)樵谶@種設(shè)備中，增長(zhǎng)中的空管的本體，將晶體周圍大氣有效分成“外區(qū)”（即增長(zhǎng)晶體外部的區(qū)域），和“內(nèi)區(qū)”（即增長(zhǎng)晶體內(nèi)部的區(qū)域），因?yàn)樵鲩L(zhǎng)中的晶體的壁，抑制“外區(qū)”和“內(nèi)區(qū)”之間的氣體直接流通，氣體僅能通過(guò)放在空心晶體遠(yuǎn)端上的晶體持執(zhí)部在兩個(gè)區(qū)之間流動(dòng)。

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的，是提出一種EFG法增長(zhǎng)管形晶體的新型設(shè)備，其設(shè)備有裝置控制增長(zhǎng)晶體周圍大氣。

本發(fā)明的另一目的，是提出一種控制增長(zhǎng)中管形晶體周圍大氣的裝置，其增長(zhǎng)晶體外部區(qū)域（即“外區(qū)”）中的大氣，可和增長(zhǎng)晶體內(nèi)部（即“內(nèi)區(qū)”）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(shè)備，其設(shè)備至少有一個(gè)內(nèi)通道和至少一個(gè)外通道，在坩堝模具組合件和相關(guān)部件中形成，藉以將引入該至少一條內(nèi)通道的氣體，輸送到與模具上面的增長(zhǎng)面相鄰的增長(zhǎng)晶體外面的區(qū)域（即“外區(qū)”）中，將引入該至少一條內(nèi)通道的氣體，輸送到與模具上的增長(zhǎng)面相鄰的空心晶體內(nèi)部的區(qū)域（即“內(nèi)區(qū)”）中，從而各區(qū)中的大氣可以分別控制。

在本文中，術(shù)語(yǔ)“管”和“管形”，應(yīng)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(zhǎng)形空心體。

本發(fā)明的其他目的和特點(diǎn)，將在下面關(guān)于發(fā)明的細(xì)節(jié)說(shuō)明中較詳盡揭示或交代清楚，說(shuō)明應(yīng)結(jié)合附圖參考，圖中以相同號(hào)碼表示相同部件，附圖內(nèi)容如下：