CN103774213A - 一种使用西门子硅棒作原料拉硅单晶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及硅单晶晶体生长。近些年出现很多使用连续直拉法拉制硅单晶的尝试，而连续拉制过程中对张晶炉内的硅进行充成为工艺实现的最大瓶颈。本发明提供一种使用西门子硅棒作原料拉硅单晶的方法。将西门子还原炉产出的硅棒通过自动进给机构从坩埚上方浸入熔融硅使得硅棒熔化。当拉制单晶使得坩埚中的熔融硅被消耗时，自动进给机构将硅棒向下进给从而对坩埚中的熔融硅液的消耗实现补充。
Description
技术领域：
本发明涉及晶体生长领域
背景技术：
近些年出现很多使用连续直拉法拉制硅单晶的尝试，而连续拉制过程中对长晶炉坩埚内的熔融硅进行连续补充成为工艺实现的最大瓶颈。本发明提供一种使用西门子硅棒作原料拉硅单晶的方法，将西门子法多晶硅棒连续进给至坩埚中熔融，从而对坩埚中的熔融硅液的消耗实现补充。
发明内容：
本方法将未经破碎的西门子法制作的多晶硅棒作为原料，通过自动进给机构从坩埚上方浸入熔融硅使得硅棒熔化。当生长单晶时坩埚中的熔融硅凝固在单晶棒上离开熔融硅液面，导致熔融硅被消耗。此时自动进给机构将适量熔融硅液面以上硅棒向下进给至坩埚熔融硅液中，该部分的固态硅随之熔化进入坩埚的熔融硅液。使用自控技术可以使得单晶生长导致的熔融硅的消耗同硅棒的进给实现平衡，从而使熔融硅的液位保持稳定即实现了所谓连续直拉法的连续加料。
附图说明：
1坩埚
2熔融硅
3硅单晶
4西门子还原炉产出的棒状多晶硅
具体实施方式：
传统的直拉单晶炉，对坩埚上方按如图所示布置作改造。从西门子还原炉上取下的未经破碎的(4)西门子还原炉产出的棒状多晶硅作为原料，通过自动进给机构从上方加入(1)坩埚。(4)西门子还原炉产出的棒状多晶硅的底部少许接触(2)熔融硅，(4)西门子还原炉产出的棒状多晶硅下段的固态硅受高温作用熔融从而补充入(2)熔融硅。当生长单晶时(1)坩埚中的熔融硅凝固在(3)硅单晶上离开熔融硅液面，导致(2)熔融硅被消耗。使用自控技术可以使得(3)硅单晶生长消耗的(2)熔融硅同(4)西门子还原炉产出的棒状多晶硅的进给而融入(2)熔融硅实现平衡，从而使(2)熔融硅的液位保持稳定即实现了所谓连续直拉法的连续加料。
如图所示布置中为传统直拉法的布置，即(3)硅单晶同(1)坩埚的旋转轴心处于同一直线上。本发明提供一种新的实现方法，即(3)硅单晶同(1)坩埚的旋转轴心不处于同一直线上。推荐(3)硅单晶同(4)西门子还原炉产出的棒状多晶硅的中心线(或中心延长线)同坩埚液面的交点处于(1)坩埚的同一直径上，且至坩埚的中心距离相等。
Claims (2)
1.一种使用西门子硅棒作原料拉硅单晶的方法
权利要求为利用如图所示的西门子法多晶硅棒连续进给至坩埚中熔融，从而对坩埚中的熔融硅液的消耗实现连续补充拉制硅单晶的方法。
对硅棒的进给方向进行变更，比如将硅棒同水平形成非90度的锐角进入以减少硅棒重力的影响均不构成对本发明的合理回避。都属于本专利的权利要求范围。
为对硅棒的进给增加传感器，图形采集装置，伺服机构，自控***等，或者为控制硅棒熔融速度增加加热或者冷却装置均视作本发明的具体实施方案。不构成对本发明的合理回避，属于本专利的权利要求范围。
2.一种直拉单晶转轴同坩埚轴心的偏心布置方式
附图中单晶中心同坩埚中心的同轴布置仅为本专利的一种实现方式。如说明书所述，硅单晶同坩埚的旋转轴心不处于同一直线上同样形成本专利的一种实现方法。特别是硅单晶同棒状多晶硅的中心线(或中心延长线)同坩埚液面的交点处于坩埚的同一直径上，且至坩埚的中心距离相等的布置，为一种合理有效的实现方法。
上述单晶转轴同坩埚轴心的偏心布置方式属于本专利的权利要求范围。
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| CN201210401002.2A CN103774213A (zh) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | 一种使用西门子硅棒作原料拉硅单晶的方法 |
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| CN (1) | CN103774213A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110042462A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-23 | 济南量子技术研究院 | 一种晶体生长连续加料方法及装置 |
| CN112095141A (zh) * | 2019-06-17 | 2020-12-18 | 宁夏隆基硅材料有限公司 | 一种拉晶方法、一种单晶炉、一种计算机可读存储介质 |
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2012
- 2012-10-19 CN CN201210401002.2A patent/CN103774213A/zh active Pending
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN110042462A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-23 | 济南量子技术研究院 | 一种晶体生长连续加料方法及装置 |
| CN112095141A (zh) * | 2019-06-17 | 2020-12-18 | 宁夏隆基硅材料有限公司 | 一种拉晶方法、一种单晶炉、一种计算机可读存储介质 |
| CN112095141B (zh) * | 2019-06-17 | 2022-05-03 | 宁夏隆基硅材料有限公司 | 一种拉晶方法、一种单晶炉、一种计算机可读存储介质 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140507 |