[发明专利]使用不平衡的磁场和共转来控制生长硅晶体的熔体-固体界面形状

权利要求书

1.一种控制晶体生长系统中的晶体生长的方法，所述晶体生长系统具有被加热的坩埚，所述被加热的坩埚包括半导体熔体，从所述半导体熔体根据卓克拉尔斯基工艺生长单晶锭，在籽晶上生长从所述熔体拉拔的所述锭，所述方法包括：

将不平衡的会切磁场施加到所述熔体；以及

在从所述熔体拉拔所述锭的同时沿相同方向旋转所述锭和所述坩埚。

2.根据权利要求1的方法，其中施加不平衡的会切磁场包括在熔体-固体界面之上施加第一磁场以及在所述熔体-固体界面之下施加第二磁场，其中所述第一磁场的场强度低于所述第二磁场的场强度。

3.根据权利要求2的方法，其中所述第一磁场的场强度与所述第二磁场的场强度的比率在0.10与0.90之间。

4.根据权利要求1的方法，其中施加不平衡的会切磁场包括在熔体-固体界面之上施加第一磁场以及在所述熔体-固体界面之下施加第二磁场，以便在所述熔体-固体界面处的所述施加的磁场的轴向分量大于所述施加的磁场的径向分量。

5.根据权利要求4的方法，其中在所述熔体-固体界面之上施加所述第一磁场以及在所述熔体-固体界面之下施加所述第二磁场包括施加恒定第一磁场和恒定第二磁场以有助于在所述熔体-固体界面处保持所述施加的磁场的轴向分量。

6.根据权利要求4的方法，其中在所述熔体-固体界面之上施加所述第一磁场以及在所述熔体-固体界面之下施加所述第二磁场包括变化所述第一磁场和所述第二磁场中的至少一者的强度以有助于在所述熔体-固体界面处保持所述施加的磁场的所述轴向分量的预定强度。

7.根据权利要求1的方法，其中在晶体生长系统中控制晶体生长包括控制所述锭的所述熔体-固体界面的形状。

8.根据权利要求7的方法，其中控制所述熔体-固体界面的形状包括促进制造具有相对于所述锭的基本凹陷的熔体-固体界面形状的所述锭。

9.一种有助于控制熔体-固体界面的形状的生长硅晶体的系统，所述晶体生长系统具有被加热的坩埚，所述被加热的坩埚包括半导体熔体，从所述半导体熔体根据卓克拉尔斯基工艺生长单晶锭，在籽晶上生长从所述熔体拉拔的所述锭，所述熔体和所述锭在其间形成所述熔体-固体界面，所述系统包括：

第一组线圈和第二组线圈，其邻近所述坩埚的外部设置，用于产生不平衡的会切磁场；以及

坩埚驱动单元和晶体驱动单元，其被配置为沿相同方向旋转所述坩埚和所述晶体。

10.根据权利要求9的系统，其中所述第一组线圈位于所述熔体-固体界面之上，以及所述第二组线圈位于所述熔体-固体界面之下，其中所述第一组线圈被配置为产生第一磁场以及所述第二组线圈被配置为产生第二磁场。

11.根据权利要求10的系统，其中所述第一组线圈和所述第二组线圈被配置为产生在所述熔体-固体界面处具有大于径向分量的轴向分量的磁场。

12.根据权利要求10的系统，其中所述第一磁场的场强度小于所述第二磁场的场强度。

13.根据权利要求10的系统，其中所述第一磁场的场强度与所述第二磁场的场强度的比率在0.10与0.90之间。

14.根据权利要求10的系统，其中所述第一磁场的场强度与所述第二磁场的场强度的比率在0.40与0.70之间。

15.根据权利要求9的系统，其中所述第一组线圈通过第一电流水平供电，以及所述第二组线圈通过第二电流水平供电。

16.根据权利要求15的系统，其中所述第一电流水平低于所述第二电流水平。

17.根据权利要求9的系统，其中通过所述第一和第二组线圈产生的所述不平衡的会切磁场与分别通过所述坩埚驱动单元和所述晶体驱动单元的对所述坩埚和所述晶体的沿相同方向的旋转相组合，有助于控制所述锭的所述熔体-固体界面的形状。

18.根据权利要求17的系统，其中所述锭的所述熔体-固体界面的形状包括相对于所述锭的基本凹陷的熔体-固体界面形状。