[发明专利]单晶硅锭的制造方法及单晶硅提拉装置在审
申请号: | 201980084363.9 | 申请日: | 2019-09-10 |
公开(公告)号: | CN113302346A | 公开(公告)日: | 2021-08-24 |
发明(设计)人: | 杉村涉;坂本英城 | 申请(专利权)人: | 胜高股份有限公司 |
主分类号: | C30B29/06 | 分类号: | C30B29/06 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 李婷;王玮 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 单晶硅 制造 方法 装置 | ||
1.一种单晶硅锭的制造方法,使用单晶硅提拉装置进行,所述单晶硅提拉装置具有:
腔室,在上部具有导入不活泼气体的气体导入口,在底部具有排出包含所述不活泼气体的炉内气体的气体排出口;
坩埚,设置在所述腔室内;以及
筒状加热器,设置为在所述腔室内围绕所述坩埚,
所述单晶硅锭的制造方法的特征在于,具有:
原料熔融工序,一边将所述腔室内维持为减压下的所述不活泼气体的气氛,一边利用所述加热器加热并熔融投入到所述坩埚内的硅原料而在所述坩埚内形成硅熔液;以及
晶体培育工序,接着,一边将所述腔室内维持为减压下的所述不活泼气体的气氛,一边利用所述加热器加热所述硅熔液并对其进行维持,再从所述硅熔液提拉单晶硅锭,
在所述原料熔融工序以及所述晶体培育工序中进行如下处理:
采集所述炉内气体,
利用气体分析装置间歇地测量所述采集的气体中的CO气体浓度,
通过将测量的CO气体浓度乘以供给至所述腔室内的不活泼气体的流量,算出CO气体产生率,
监视算出的所述CO气体产生率。
2.根据权利要求1所述的单晶硅锭的制造方法,其中,
所述原料熔融工序中CO气体产生率的最大值为A(mol/h)、所述晶体培育工序中的直体工序中CO气体产生率的最大值为B(mol/h),所述原料熔融工序以及所述晶体培育工序是在满足A/B≤10的条件下进行。
3.根据权利要求1或2所述的单晶硅锭的制造方法,其中,
所述炉内气体的采集是经由从所述气体排出口延伸的排气配管进行。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的单晶硅锭的制造方法,其中,
所述炉内气体是从以在所述坩埚上方围绕所述单晶硅锭的方式设置的筒状热屏蔽体与所述坩埚之间的空间采集。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的单晶硅锭的制造方法,其中,
所述气体分析装置是四极型质量分析装置。
6.一种单晶硅提拉装置,其特征在于,具有:
腔室,在上部具有导入不活泼气体的气体导入口,在底部具有排出包含所述不活泼气体的炉内气体的气体排出口;
坩埚,设置在所述腔室内,容纳硅熔液;
筒状热屏蔽体,设置为在所述坩埚上方围绕从所述硅熔液提拉的单晶硅锭;
筒状加热器,设置为在所述腔室内围绕所述坩埚,加热所述硅熔液;
排气配管,从所述气体排出口延伸;
主泵,连接至所述排气配管,减压所述腔室内的同时,向所述排气配管抽吸所述炉内气体;
主阀,设置在所述排气配管上,在减压所述腔室内时处于打开状态;
气体采集口,设置在所述排气配管的所述主阀的上游部位以及所述热屏蔽体与所述坩埚之间的空间中的其中一者或两者;
子配管,从所述气体采集口延伸而连结至所述排气配管的所述主阀的下游部位;
子泵,设置在所述子配管上,向所述子配管抽吸所述炉内气体;
气体分析装置,设置在所述子配管的所述子泵的上游,间歇地测量抽吸至所述子配管的气体中的CO气体浓度;
流量调整阀,设置在所述子配管的所述气体分析装置的上游,调整供给至所述气体分析装置的气体的流量;
过滤器,设置在所述子配管的所述流量调整阀的上游,去除抽吸至所述子配管的气体中的SiO粉;以及
引入阀,设置在所述子配管的所述气体采集口附近,在向所述子配管抽吸所述炉内气体时处于打开状态,
所述单晶硅提拉装置还具有:
运算部,通过将利用所述气体分析装置测量的CO气体浓度乘以供给至所述腔室内的不活泼气体的流量来算出CO气体产生率;以及
输出装置,输出算出的所述CO气体产生率。
7.根据权利要求6所述的单晶硅提拉装置,其中,
所述气体采集口设置在所述排气配管的所述主阀的上游部位。
8.根据权利要求6或7所述的单晶硅提拉装置,其中,
所述气体采集口位于所述热屏蔽体与所述坩埚之间的空间。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的单晶硅提拉装置,其中,
所述气体分析装置是四极型质量分析装置。
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