[发明专利]设置有附加横向热源的通过定向固化制造晶体材料的系统

权利要求书

1.一种通过定向固化执行晶体材料制造的系统，包括：

坩埚(1)，设置有设计为容纳要固化的材料的底部(2)和侧壁(3)，

在实质上垂直于该坩埚(1)的该底部(2)的方向(X)上在该坩埚(1)中产生主热梯度的装置，

附加感应加热装置(6)，设置在该坩埚(1)的该侧壁(3)的位置并且构造为加热该材料的位于液态材料、固化的材料和该坩埚(1)之间的三线附近的部分，使得该液态材料和该固化的材料之间的界面(10)在所述三线附近形成凸弯月形，

其特征在于，该系统包括一种装置，该装置用于在实质上垂直于该坩埚(1)的该底部(2)的方向(X)上移动该附加感应加热装置(6)且构造为在全部结晶期间将该附加加热装置(6)放置为面向该液态材料而不与固相重叠。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，用于移动该附加感应加热装置(6)的该装置构造为将该附加加热装置(6)放置为靠近该固体/液体界面(10)。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，用于移动该附加感应加热装置(6)的该装置构造为将感应线圈放置为在该垂直方向(X)上相对于所述三接触线隔开包括在1至20mm之间的距离。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，用于移动该附加感应加热装置(6)的该装置构造为将该感应线圈定位为相对于所述三接触线隔开包括在1至10mm之间的距离。

5.根据权利要求1至4任何一项所述的系统，其特征在于，该系统包括相对于用于产生所需的该主热梯度的该装置输送功率到该附加加热装置(6)的分配装置(8)，构造为使得附加加热装置(6)接收的功率为输送到用于产生该主热梯度的该装置的功率的5％至35％之间。

6.根据权利要求1至5任何一项所述的系统，其特征在于，该坩埚(1)呈现的形状为使两个连续的侧壁(3)限定一角。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，该坩埚(1)是正方形或矩形的横截面。

8.根据权利要求1至7任何一项所述的系统，其特征在于，该系统包括一电路，在该结晶材料是硅时，该电路用于施加频率包括在1kHz至100kHz之间的电流到该加热装置。

9.根据权利要求1至8任何一项所述的系统，其特征在于，该附加感应加热装置(6)相对于用于在该坩埚(1)内产生主热梯度的该装置固定安装。

10.一种通过定向固化执行晶体材料制造的方法，包括如下步骤：

提供具有底部(2)和侧壁(3)的坩埚(1)，且该坩埚(1)由液相的所述晶体材料至少部分地填充，

在实质上垂直于该坩埚(1)的该底部的方向(X)上在该坩埚内产生主热梯度，以在该实质上垂直的方向(X)上且从该坩埚(1)的该底部(2)开始获得该材料的逐渐固化，

通过附加感应加热装置(6)加热该材料的位于液态材料、固化的材料和坩埚(1)之间的三接触线附近的部分，该附加感应加热装置(6)设置在该坩埚(1)的该侧壁(3)的位置且安装为相对于该坩埚(1)在所述实质上垂直方向(X)上可移动，使得该液态材料和该固化的材料之间的界面在所述三接触线附近形成凸弯月形，该附加加热装置(6)布置为面对该液态材料而不与该固相重叠。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，输送到该附加加热装置(6)的功率与输送到产生该主热梯度的主加热装置(4)的功率之比包括在5％和35％之间。

12.根据权利要求10和11之一所述的方法，其特征在于，该附加加热装置(6)由感应线圈(6)形成，当该液态材料和该固化的材料之间的界面在所述三接触线附近形成凸弯月形时，该感应线圈(6)位于该液/固界面(10)的位置且面对该液相(9)。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在该垂直方向(X)上，该感应线圈(6)定位为相对于所述三接触线隔开包括在1至20mm之间的距离。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述晶体材料是液相导电率高于固相导电率的半导体材料。