[发明专利]一种定向凝固法准单晶硅生长炉及准单晶硅的生长方法无效
申请号: | 201310605437.3 | 申请日: | 2013-11-26 |
公开(公告)号: | CN103628127A | 公开(公告)日: | 2014-03-12 |
发明(设计)人: | 苏文佳;左然 | 申请(专利权)人: | 江苏大学 |
主分类号: | C30B11/00 | 分类号: | C30B11/00;C30B29/06 |
代理公司: | 南京知识律师事务所 32207 | 代理人: | 汪旭东 |
地址: | 212013 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 定向 凝固 单晶硅 生长 方法 | ||
1.一种定向凝固法准单晶硅生长炉,包括石英坩埚(4)、石墨坩埚(3)、碳碳复合材料顶部盖板(6)和DS块(2),其特征在于,所述DS块(2)与所述石墨坩埚(3)底面贴合,所述DS块(2)上开有若干氩气冷却通孔(12),所述DS块(2)与所述石墨坩埚(3)贴合的一面上开有氩气流道(13),所述氩气流道(13)与所述各个氩气冷却通孔(12)连通,所述DS块(2)的另一面上安装有氩气冷却进口管(1),所述氩气冷却进口管(1)与所述氩气冷却通孔(12)配合连接;所述石英坩埚(4)底部开有若干籽晶凹槽(11),所述籽晶凹槽(11)的中心轴线与所述氩气冷却通孔(12)的中心轴线共线。
2.根据权利要求1所述的一种定向凝固法准单晶硅生长炉,其特征在于,所述籽晶凹槽(11)沿所述石英坩埚(4)的中心轴线对称分布在所述石英坩埚(4)底部。
3.根据权利要求1所述的一种定向凝固法准单晶硅生长炉,其特征在于,所述氩气冷却通孔(12)的形状、大小与所述石英坩埚(4)底部的籽晶凹槽(11)保持一致。
4.根据权利要求1或2所述的一种定向凝固法准单晶硅生长炉,其特征在于,所述石墨坩埚(3)的开口边缘开有若干凹槽,所述碳碳复合材料顶部盖板(6)和所述凹槽共同构成石墨坩埚顶部侧排气口(9)
根据权利要求1或2所述的一种定向凝固法准单晶硅生长炉,其特征在于,所述籽晶凹槽(11)的形状为圆形或三角形或多边形。
5.根据权利要求1或2所述的一种定向凝固法准单晶硅生长炉,其特征在于,所述DS块(2)与所述石墨坩埚(3)贴合的一面上开设的氩气流道(13)的横截面形状为三角形或多边形或弧形。
6.一种利用定向凝固法准单晶硅生长炉进行准单晶硅生长的方法,包括如下步骤:
A 在多晶硅熔料阶段,氩气冷却进口管(1)通入氩气,氩气流量为20-100 slm,通过DS块氩气冷却通孔(12)对籽晶凹槽(11)内的籽晶(10)进行冷却,将籽晶(10)顶部熔融,并避免将籽晶(10)全部熔掉;
B 在晶体硅生长初期,继续向底部氩气冷却进口管(1)通入氩气,氩气流量为20-100 slm,提升侧壁隔热笼进行降温的同时,降低加热器功率,各个籽晶(10)会慢慢长大并最终熔合为一个单晶硅,此阶段控制各个底部氩气冷却进口管(1)的氩气流量,氩气流量为20-100 slm,使固液界面尽量保持水平并略凸;
C 在晶体硅生长和收尾阶段,通过控制各个底部氩气冷却进口管(1)的氩气流量,氩气流量为20-100 slm,使固液界面尽量保持水平并略凸,最终使晶体中心部位先透顶,边缘最后结晶。
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