[发明专利]具有减量坩埚腐蚀的单晶硅锭的形成方法

说明书

本发明公开具有减量坩埚腐蚀的单晶硅锭的形成方法。将固相石英添加到熔融物以使坩埚‑熔融物表面界面处的腐蚀减量。所述石英可为合成石英，例如合成石英棒。所述石英可安置于所述坩埚‑熔融物表面界面附近。石英溶解且抑制在所述坩埚‑熔融物表面界面处从坩埚溶解的石英的量。

相关申请案的交叉引用

本申请案主张2020年11月11日申请的第63/112,431号美国临时专利申请案的权利，所述案的全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开的领域涉及具有减量坩埚腐蚀的单晶硅锭的形成方法，且特定来说，涉及将石英添加到熔融物以使坩埚与熔融物表面的界面处的腐蚀减量。

背景技术

单晶硅锭可通过其中将单晶晶种与固持于坩埚内的硅熔融物接触的所谓的丘克拉斯基(Czochralski)方法制备。从熔融物抽出晶种以从熔融物提拉单晶硅锭。高或超高电阻率应用可使用包含合成石英衬层以使杂质到熔融物中的引入减量的坩埚。高或超高电阻率应用的特性在于延长周期时间以允许掺杂剂补偿。这可引起腐蚀穿透合成衬层，这使石英基底暴露，从而引起杂质进入熔融物，从而降低锭的电阻率。

存在对于用于制备其中坩埚(例如，合成衬层或天然石英坩埚)的腐蚀率减量的单晶硅锭的方法的需要。

此段落旨在向读者介绍可与在下文描述及/或主张的本公开的各种方面相关的所属领域的各种方面。相信，此论述有助于向读者提供背景信息以促进本公开的各种方面的更佳理解。因此，应理解，这些陈述应在此意义上阅读且不作为现有技术的认可。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种用于形成单晶硅锭的方法。将固相多晶硅添加到具有侧壁及底部的坩埚。加热所述多晶硅以形成具有表面的硅熔融物。将所述硅熔融物与晶种接触。从所述硅熔融物抽出所述晶种以形成硅锭。将合成石英添加到所述熔融物。所述合成石英至少部分溶解。所述合成石英在其被溶解时在所述熔融物的所述表面处毗连所述坩埚侧壁。

本公开的又一方面涉及一种用于形成单晶硅锭的方法。将固相多晶硅添加到具有侧壁及底部的坩埚。加热所述多晶硅以形成硅熔融物。将所述硅熔融物与晶种接触。从所述硅熔融物抽出所述晶种以形成硅锭。将固相石英添加到所述熔融物。至少部分溶解所述石英以使所述坩埚的溶解减量。所述石英在其被溶解时在所述熔融物的表面处毗连所述坩埚的整个圆周。

存在对于关于本公开的上文提及的方面阐述的特征的各种改进。同样，其它特征也可被并入本公开的上文提及的方面中。这些改进及额外特征可个别或以任何组合存在。例如，下文关于本公开的任何所说明实施例论述的各种特征可单独或以任何组合被并入本公开的任何上述方面中。

附图说明

图1是在硅锭生长之前的拉锭器设备的横截面；

图2是在硅锭生长期间的图1的拉锭器设备的横截面；

图3是展示坩埚-熔融物表面界面的拉锭器设备的详细横截面；及

图4是具有在坩埚-熔融物表面界面处的合成石英棒的图3的拉锭器设备的详细横截面。

贯穿附图，对应参考符号指示对应零件。

具体实施方式

本公开的提供涉及用于在拉锭器设备中形成单晶硅锭的方法。如下文进一步论述，可将固相石英(例如合成石英(例如，石英棒))添加到熔融物以使在坩埚与熔融物表面之间的界面处的腐蚀减量。

本公开的方法可通常在经配置以提拉单晶硅锭的任何拉锭器设备中实行。在图1中大体上以“100”指示示范性拉锭器设备(或更简单地，“拉锭器”)。拉锭器设备100包含通过承座106支撑的用于固持半导体或太阳能级材料(例如硅)的熔融物104的坩埚102。拉锭器设备100包含界定用于沿着提拉轴线A从熔融物104提拉硅锭113(图2)的生长腔室152的拉晶器外壳108。