[发明专利]含籽晶的晶体材料及其制造方法和制造装置

摘要

本发明一般涉及使用籽晶诱导的垂直方向凝固铸造法，制造具有预定晶向的晶体材料，包括多晶和单晶材料。现有的籽晶诱导的铸造晶体方法，在生产较大尺寸的晶体时，存在着籽晶用量大、容易生成杂晶、内应力大、难以获得单晶材料或达到预期的质量要求等问题，本发明通过提供一个水平截面逐渐增大的渐变性晶体生长区域，消除了上述问题，获得良好的晶体生长效果，得到的铸造单晶或多晶体材料，例如硅或硅锗晶体，其缺陷少、质量好、性能优良，特别适用于半导体和光伏领域应用。

主权项

一种使用籽晶诱导的垂直方向凝固法制造晶体的方法，包括提供具有基本上直立的侧壁的坩埚以容纳晶体原料，其中坩埚的底壁包含有位于坩埚最底部的籽晶容纳部位，和提供包含有坩埚加热装置、坩埚支撑装置的垂直方向凝固法的晶体制造装置以容纳所述的坩埚，启动加热装置并控制该加热，形成从坩埚底部向上方温度逐渐上升的温度梯度分布热场，保持籽晶的下部分的固态的同时，熔化坩埚内的原料及籽晶的上部分，然后冷却坩埚内的熔体使其从与未熔化的籽晶部分的上端的交界面开始向上作方向凝固，获得晶体实体，本发明的特征是，在底壁的籽晶容纳部位的上口和坩埚侧壁底部之间，包含有其围成的腔体的水平截面逐渐扩大的渐变性过渡部位。