[发明专利]用于获取多晶半导体材料,特别是硅的方法和设备无效

专利信息
申请号: 201080057315.X 申请日: 2010-10-20
公开(公告)号: CN102741461A 公开(公告)日: 2012-10-17
发明(设计)人: 发布里奇奥·杜吉罗;米歇尔·福尔赞;达里奥·齐斯卡托;马里奥力诺·切萨诺;发布里奇奥·克里韦洛;保罗·贝尔纳比尼 申请(专利权)人: 赛亚特股份有限公司
主分类号: C30B11/00 分类号: C30B11/00;B22D27/04;F27B14/14;H05B6/36;H05B6/44;C30B29/06;C30B35/00
代理公司: 北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205 代理人: 臧建明
地址: 意大利*** 国省代码: 意大利;IT
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摘要:
搜索关键词: 用于 获取 多晶 半导体材料 特别是 方法 设备
【权利要求书】:

1.一种用于半导体材料(2)的熔化和随后定向凝固的设备,典型地获取具有太阳能纯度级别的多晶硅,包括:至少一个用于所述半导体材料的坩埚(3),优选地由石英或陶瓷材料制成,可拆卸地嵌设在杯状石墨容器(4)中;至少一个上感应线圈(12),其面对所述石墨容器(4)的口(15)设置,并且在所述石墨容器(4)与上感应线圈(12)之间设置有与其有效关联的至少一个石墨板14;至少一个侧感应线圈(16),在使用中围绕所述石墨容器的侧壁(17)设置;至少一个下感应线圈(18),直接面对所述石墨容器的下壁(19);交流供电装置(20),用于为所述感应线圈(12、16、18)单独且彼此独立地供电;以及冷却装置(21),用于向所述感应线圈中的各自中空线匝(13)中提供制冷剂;所述装置的特征在于:

所述至少一个侧感应线圈(16)包括:多个线匝(13a、…13e),沿垂直方向一个在另一个之上地设置;以及装置(25),用于同时全部或单独一次一个或多个地选择性短路所述线匝,或者同时全部或单独一次一个或多个地分别与所述交流供电装置(20)连接或断开;

至少所述至少一个侧感应线圈(16)包括装置26,用于同时全部或单独一次一个或多个地在至少两个不同值之间改变所述线匝(13)的供电电源的频率,一旦半导体材料(2)已达到传导温度,通过感应产生对该石墨和/或包含在所述坩埚(3)中的所述半导体材料(2)的选择性加热。

2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,其还包括:

流体密封罩壳(5),所述石墨容器(4)设置其中,且其由均为杯状的下半壳(6)和上半壳(7)界定,所述下半壳(6)和上半壳(7)彼此上下相对连接,它们的凹面彼此面对;以及

装置(10),用于垂直地移动所述上半壳(7)远离所述下半壳(6),以能够进入所述石墨容器。

3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述至少一个下感应线圈(18)是垂直移动的,以能够在使用中在改变其离所述下壁(19)的距离(D);

所述下半壳(6)采用热绝缘元件(29)以及所述至少一个下感应线圈(18)和装置(30)支撑其中的石墨容器(4),所述装置(30)用于垂直地将所述至少一个下感应线圈(18)远离和靠近所述石墨容器(4)的下壁(19)。

4.根据权利要求2或3所述的设备,其特征在于,所述下半壳(6)垂直固定安装,同时所述上半壳(7)通过支撑结构(11)垂直移动支撑,以使其能够远离或靠近下半壳(6)的方向移动;

所述至少一个上感应线圈(12)和至少一个侧感应线圈(16)均被所述上半壳(7)承载固定,以这样的方式,在所述两半壳连接时,围绕所述石墨容器(4),在所述石墨容器(4)与所述至少一个上感应线圈(12)和至少一个侧感应线圈(16)之间设置有绝缘元件(29),且在两半壳(6,7)远离彼此时,将所述石墨容器被打开。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的设备,其特征在于,其包括:

装置(32),用于在所述两半壳连接时在所述罩壳(5)中产生真空;以及

装置(33),用于在在所述两半壳连接时在所述罩壳(5)中循环惰性气体,优选地为氩气;

所述石墨容器(4)的所述侧壁(17)具有多个贯穿的垂直狭缝(34),以促使惰性气体的循环。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述石墨容器(4)的所述侧壁(17)和下壁(19)以及所述石墨板(14)具有构成电磁感受器的组分和尺寸,所述电磁感受器分别用于所述至少一个侧感应线圈(16)、下感应线圈(18)和上感应线圈(12)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,用于改变所述线匝的供电电源的频率的所述装置(26)包括第一电容电池(27)和第二电容电池(28),其与用于同时全部或单独一次一个或多个地选择性短路所述线匝或者同时全部或单独一次一个或多个地分别与所述交流供电装置(20)连接或断开的所述装置(25)连接;所述装置(25)因此包括适当连接的一组开关(25b)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,在所述感应线圈(18;16)的至少一个的中空线匝(13)中循环的所述制冷剂为导热油。

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