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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种进行单晶硅的培育的单晶提拉装置。
技术介绍
1、作为单晶硅的制造方法,已知有切克劳斯基法。近年,通常使用一边对硅熔体施加水平磁场,一边培育单晶硅的所谓mcz法。
2、然而,在基于mcz法的单晶硅的培育中,即便使用相同的单晶提拉装置且在相同的工艺条件下培育单晶硅,有时培育出的单晶硅的品质,尤其单晶硅中的氧浓度仍有不均。
3、作为基于mcz法的单晶硅的培育中氧浓度的偏差的主要原因,认为是以下2个主要原因。
4、第一主要原因是因施加水平磁场而在硅熔体中产生的对流的旋转方向(以下称作“对流模式”)。本专利技术人了解到,在将固体的多晶硅原料投入至坩埚中进行熔化之后施加水平磁场并提拉单晶硅的工序中,会产生从坩埚的底部朝向硅熔体的表面旋转的对流。
5、图1使说明对流模式的示意图,且是从水平磁场的施加方向观察坩埚3的图。对流模式为如下2种情况:如图1(a)所示在坩埚3内右旋的对流c1成为优势的情况(以下称作右旋涡模式);及如图1(b)所示在坩埚3内左旋的对流c2成为优势的情况(以下称作左旋涡模式)。在图1中,附图标记md为水平磁场的磁场中心的施加方向。
6、第二主要原因是构成单晶提拉装置的结构物的对称性。
7、一般而言,单晶提拉装置相对于提拉轴以轴对称结构设计。这是因为,在单晶硅与坩埚旋转的系统中设为彼此的回转轴相同且设为轴对称结构的一方较为热稳定。
8、然而,现实中,加热坩埚的加热器的电极部、观察窗等是不能设为轴对称的结构物,不能成为完全的轴
9、提拉单晶硅时会从坩埚中溶出氧,氧会因上述对流被搬运至成长中的固液界面,并进入到晶体中。在此,若单晶提拉装置为完全的轴对称结构且工艺条件相同,则不论对流模式,进入到晶体的氧量均相等。
10、然而,实际上由于因单晶提拉装置不是完全的轴对称结构而导致的热环境不均一性,导致以右旋涡模式和左旋涡模式搬运的氧流量不同。其结果,通过对流模式而培育出氧浓度不同的单晶硅。
11、即便使用相同的单晶提拉装置且在相同的工艺条件下培育单晶硅,但由于对流模式的不同而培育出氧浓度不同的晶体,因此成为所制造的单晶硅的产率下降的结果。
12、在专利文献1中公开有如下方法:通过稳定地选择2个对流模式中的一者(右旋涡模式或左旋涡模式),从而排除起因于对流模式的氧浓度的偏差。具体而言,通过积极地使加热器的加热能力偏向一方,从而将对流模式固定于一方,并且抑制了每个单晶硅的氧浓度的偏差。
13、此外,在专利文献2中公开有如下方法:通过使流过热屏蔽体与硅熔体的表面之间的不活泼气体的流动偏向一方,从而将对流模式固定于一方。
14、现有技术文献
15、专利文献
16、专利文献1:日本特开2019-151502号公报
17、专利文献2:日本特开2019-151503号公报
技术实现思路
1、专利技术所要解决的技术问题
2、然而,在上述专利文献所记载的方法中存在如下问题:通过强制地固定对流模式,使得影响被提拉的单晶硅的周围的热环境不均一,从而稳定的提拉变得困难。
3、本专利技术的目的在于提供一种单晶提拉装置,其无需固定对流模式而能够抑制每个单晶硅的氧浓度的偏差。
4、用于解决技术问题的方案
5、本专利技术的单晶提拉装置,其特征在于,具备:腔室;坩埚,配置于所述腔室内且储存硅熔体;提拉部,具有一端安装有籽晶的提拉轴和使所述提拉轴升降及旋转的提拉驱动部,且提拉单晶硅;热屏蔽体,在所述坩埚的上方以包围所述单晶硅的方式设置;及磁场施加部,对所述坩埚内的所述硅熔体施加水平磁场,在所述热屏蔽体的下端形成有多个缺口部,该多个缺口部以成为将所述提拉轴作为中心的双重对称的方式配置。
6、在上述单晶提拉装置中,优选为如下:在所述腔室设置有多个观察窗,该多个观察窗以成为将所述提拉轴作为中心的双重对称的方式配置。
7、本专利技术的单晶提拉装置,其特征在于,具备:腔室;坩埚,配置于所述腔室内且储存硅熔体;提拉部,具有一端安装有籽晶的提拉轴和使所述提拉轴升降及旋转的提拉驱动部,且提拉单晶硅;热屏蔽体,在所述坩埚的上方以包围所述单晶硅的方式设置;磁场施加部,对所述坩埚内的所述硅熔体施加水平磁场;及多个观察窗,形成于所述腔室;所述多个观察窗以成为将所述提拉轴作为中心的双重对称的方式配置。
8、在上述单晶提拉装置中,优选为如下:具备多个掺杂剂供给装置,在所述腔室设置有多个掺杂剂投入口,该多个掺杂剂投入口以成为将所述提拉轴作为中心的双重对称的方式配置。
9、在上述单晶提拉装置中,优选为如下:具有沿着所述腔室的内侧面设置的筒状的绝热材料,在所述绝热材料形成有多个孔,该多个孔以成为将所述提拉轴作为中心的双重对称的方式配置。
10、在上述单晶提拉装置中,优选为如下:所述一对缺口部以沿着所述水平磁场的磁场中心的施加方向排列的方式配置。
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1.一种单晶提拉装置,其具备:
2.根据权利要求1所述的单晶提拉装置,其中,
3.一种单晶提拉装置,其具备:
4.根据权利要求1至3中任一项所述的单晶提拉装置,其中,
5.根据权利要求1至3中任一项所述的单晶提拉装置,其中,
6.根据权利要求2所述的单晶提拉装置,其中,
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种单晶提拉装置,其具备:
2.根据权利要求1所述的单晶提拉装置,其中,
3.一种单晶提拉装置,其具备:
4.根据权利要求1至...
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