[发明专利]用于通过使用熔融颗粒产生由硅构成的单晶体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过使用熔融颗粒产生由硅构成的单晶体的方法。所述方法包括：

借助于第一感应加热线圈，在生长的单晶体与由硅构成的锥形管的下端之间产生第一体积的熔融硅，所述管在下端被封闭，且围出由硅构成的转动板的中心开口，所述管延伸到所述板的下方，且所述第一感应加热线圈设置在所述板的下方；

借助于设置在所述板的上方的第二感应加热线圈产生第二体积的熔融硅；

将所述管的下端熔化到产生用于第二体积的熔融硅的通道开口的程度；以及

在消耗第一和第二体积的熔融硅的情况下使单晶体硅在生长的单晶体上结晶。

背景技术

首先细颈、然后单晶体的锥形延伸区段、最后单晶体的圆柱形区段产生结晶。在所述方法开始时，结晶所需的熔融硅源自晶种和锥形管的下端，所述锥形管的下端为此目的被熔化。在该方法的进一步的过程中，结晶所需的熔融硅还通过第二感应加热线圈熔化板的上侧和管的内壁获得。单晶体结晶所需的硅的主要部分通过第二感应加热线圈熔化传送到板上的颗粒并作为液体膜通过管传导到达生长的单晶体获得。

所述方法与浮区方法(FZ方法)主要不同在于，为了提供单晶体生长所需的熔融硅的主要部分，熔化的是颗粒、而不是多晶体块，基于此，专用的感应加热线圈(“感应线圈”)分别用于熔化颗粒和用于控制单晶体的结晶。

在所述方法开始时，此时其下端封闭的锥形管初始借助于设置在板的下方的第一感应加热线圈熔化。熔融的硅滴出现在锥形管的下端处。晶种附着到所述硅滴。然后，晶种借助于第一感应加热线圈再次结晶，以形成细颈，且最终的细颈上的熔融硅的体积通过使管的下端的另外的硅逐渐熔化而增加到第一体积的熔融硅。与FZ方法类似，在细颈上结晶出单晶体的无位错的锥形延伸区段，最终结晶出单晶体的圆柱形区段。在单晶体的锥形延伸区段结晶过程中或甚至在单晶体的锥形延伸区段结晶之前，锥形管的下端熔化到使用于熔融硅的通道开口在管的下端产生的程度。从该时刻开始，第二体积的熔融硅可沿着管的内壁流动并通过通道开口流入第一体积的熔融硅。第二体积的熔融硅借助于第二感应加热线圈产生。

所述方法和适合于执行所述方法的装置例如描述于DE 102 04 178 A1中。

DE 10 2008 013 326 A1描述了一种感应加热线圈，所述感应加热线圈可用作本方法的第二感应加热线圈。它在下侧的中心处具有突出区段，借助于所述突出区段，流过锥形管的熔融硅的膜可被加热和保持为液态。

当执行所述方法时，可产生干扰事件，所述干扰事件降低了单晶体的生产率，单晶体半导体晶片可由所述单晶体制造。因此，位错可突然地形成，或熔融硅在单晶体的已生长到那点的一侧流走。

发明内容

本发明的发明人已经找出了这种干扰的原因，且在这一过程中提出了本发明。本发明的目的是减少所述干扰事件的发生。

上述目的通过一种用于通过使用熔融颗粒产生由硅构成的单晶体的方法实现，所述方法包括：

借助于第一感应加热线圈，在生长的单晶体与由硅构成的锥形管的下端之间产生第一体积的熔融硅，所述管在下端被封闭，且围出由硅构成的转动板的中心开口，所述管延伸到所述板的下方，且所述第一感应加热线圈设置在所述板的下方；

借助于设置在所述板的上方的第二感应加热线圈产生第二体积的熔融硅；

将所述管的下端熔化到产生用于第二体积的熔融硅的通道开口的程度，所述通道开口在第二体积的熔融硅还没有出现或少于第一体积的熔融硅的体积的两倍时产生；以及

在消耗第一和第二体积的熔融硅的情况下使单晶体硅在生长的单晶体上结晶。

由于在锥形管中产生通道开口而对生长的单晶体施加的过高的载荷被认为是干扰事件的原因。如果第二体积的熔融硅利用通道开口的产生几乎即刻流入第一体积的熔融硅，则会对生长的单晶体施加载荷。根据本发明，通过使通道开口在第二体积的熔融硅还没有出现或少于第一体积的熔融硅的体积的两倍时产生，该施加的载荷被限制。如果所述方法通过该措施执行，则所述干扰事件很少地产生。

附图说明

下面，参看图1更详细地解释本发明。图1示出了马上要在锥形管中产生通道开口的阶段。

具体实施方式