[发明专利]一种集成电路用大尺寸单晶硅生长液流控制技术

摘要

本发明提供一种集成电路用大尺寸单晶硅生长液流控制技术，通过在坩埚内部熔体表面下10mm处添加一个整流涡轮，并使其随着坩埚同步旋转。坩埚壁处自然对流的上升液流就会沿涡轮叶片导向坩埚中心，不会在坩埚壁处形成紊流。因此整流涡轮可以有效地改变熔体流动方向，控制晶体生长过程中硅熔液的紊流，从而保持晶体稳定生长，同时排除熔体中的氧，达到获得高性能的大尺寸集成电路用单晶硅锭的目的。 1

主权项

1.一种集成电路用大尺寸单晶硅生长液流控制技术，通过坩埚内部熔体表面下10mm处添加一个整流涡轮，并使其随着坩埚同步旋转，以控制晶体生长过程中硅熔液的紊流，保持晶体稳定生长，同时排除熔体中的氧，获得高性能的大尺寸集成电路用单晶硅锭。

2.根据权利要求1所述的大尺寸单晶硅生长液流控制技术，采用的整流涡轮的特征在于，其结构由涡轮外圆环、涡轮叶片构成，且为对称式结构，整流涡轮的材质为石英玻璃或石英陶瓷。

3.根据权利要求2所述的整流涡轮结构，其特征在于，涡轮外圆环外径与坩埚内径的关系为：，其中，为涡轮外圆环的外径，为坩埚内径。

4.根据权利要求2所述的整流涡轮结构，其特征在于，涡轮外圆环的高度为 ；涡轮外圆环的厚度为3mm。

5.根据权利要求2所述的整流涡轮结构，涡轮叶片与涡轮外圆环垂直连接，与涡轮外圆环101上下两个平面在外圆环处形成一个外圆夹角α，α的特征为：，其中，为坩埚转速，为晶体转速。

6.根据权利要求2所述的整流涡轮结构，其特征在于，涡轮叶片的厚度为1mm，宽度为等宽结构：，涡轮叶片向圆环内均匀延伸，终止于涡轮内圆，其直径满足关系：，其中，为晶体直径。

7.根据权利要求2所述的整流涡轮结构，其特征在于，涡轮叶片与涡轮外圆环上下两个平面在涡轮内圆处形成一个内圆夹角β，β满足关系式：。

8.根据权利要求2所述的整流涡轮结构，涡轮叶片数N的特征为：使叶片在涡轮外圆环外的重叠率在40‑60%，为加工方便，取重叠率最接近50%时的整数，即对下式取整数： 。

9.根据权利要求2所述的整流涡轮结构，其特征在于，涡轮叶片上开孔，孔径为2.0mm，开孔率为5‑8%。