[发明专利]使用异向性材料的热负载平衡

权利要求书

1.一种装置，其特征在于包括：

热源；

坩埚，配置于所述热源上方且经运作以容纳熔融硅，其中所述熔融硅的上表面界定为生长界面；

异向性热负载平衡构件，配置于所述热源与所述坩埚之间，且经运作以便平衡从所述热源散发的温度及热通量变化；以及

冷却板构件，位于所述坩埚上方，且经配置以便吸收来自所述熔融硅的热量，从而使所述熔融硅结晶成硅晶体衬底。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述异向性热负载平衡构件在朝着所述坩埚的第一方向上具有第一导热率，且在朝着所述热源的第二方向上具有第二导热率，所述第一导热率大于所述第二导热率。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述硅晶体衬底沿着从所述生长界面垂直向下的方向生长。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述坩埚被所述异向性热负载平衡构件实质上围绕着。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述异向性热负载平衡构件是包括热解石墨的被动构件。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述热解石墨约为10mm厚。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述坩埚包括石英。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述石英约为5mm厚。

9.根据权利要求1所述的装置，还包括台，所述台位于所述坩埚的一端附近且经配置以便在所述硅晶体衬底从所述坩埚被拉晶过来时支撑着所述硅晶体衬底。

10.根据权利要求1所述的装置，还包括：

挡板结构，配置于所述坩埚内；以及

泵设备，包含于所述坩埚内，且经运作以便引导所述熔融硅围绕着所述坩埚内的所述挡板结构而流动。

11.一种使硅晶体衬底生长的方法，其特征在于包括：

在坩埚内装入熔融硅，其中所述熔融硅的上表面的一部分界定为生长表面；

使用热源对所述坩埚进行加热；

经由配置于所述热源与所述坩埚之间的被动热负载平衡异向性材料来调节从所述热源入射到所述坩埚表面上的热量；以及

对所述熔融硅的所述生长表面上方的区域进行冷却，以使得所述生长表面处保持热通量均匀。

12.根据权利要求11所述的使硅晶体衬底生长的方法，还包括以恒定的拉晶速率朝着远离所述坩埚的方向对正在生长的硅晶体衬底进行拉晶。

13.根据权利要求11所述的使硅晶体衬底生长的方法，还包括以泵送方式使所述熔融硅围绕着位于所述坩埚内的挡板结构而流动。

14.根据权利要求11所述的使硅晶体衬底生长的方法，其中所述被动热负载平衡异向性材料包括热解石墨。

15.根据权利要求12所述的使硅晶体衬底生长的方法，还包括：

测量所述硅晶体衬底的厚度；以及

判断所述硅衬底的被测厚度是否在许可容差值内。

16.根据权利要求14所述的使硅晶体衬底生长的方法，还包括：若所述硅衬底的被测厚度不在所述许可容差值内，则对从所述热源入射到所述坩埚表面上的热量进行修正。

17.根据权利要求14所述的使硅晶体衬底生长的方法，还包括：若所述硅衬底的被测厚度不在所述许可容差值内，则对所述生长表面上方的所述区域的冷却速率进行修正。

18.根据权利要求14所述的使硅晶体衬底生长的方法，还包括：若所述硅衬底的被测厚度不在所述许可容差值内，则对远离所述坩埚的所述拉晶速率进行修正。

19.根据权利要求14所述的使硅晶体衬底生长的方法，还包括：若所述硅衬底的被测厚度不在所述许可容差值内，则对装入所述坩埚的熔融硅的量进行修正。