[发明专利]用于生产结晶半导体锭的坩埚及其制造方法

权利要求书

1.一种用于生产结晶半导体锭的坩埚(1)，所述坩埚包括由底板(1a)和周边侧壁(1b)限定的内部体积，所述底板(1a)的顶表面包括限定第一水平平面(H)的平面部分，所述周边侧壁(1b)各自包括内表面，所述内表面包括基本上竖直的平面部分，其限定了基本上竖直的平面(V)并且垂直于所述第一水平平面(H)，所述侧壁(1b)通过在所述底板(1a)的周边形成至少1mm的曲率半径R1而连接所述底板(1a)，其特征在于，在所述第一水平平面(H)与由各侧壁(1b)的所述基本上竖直的平面部分限定的所述基本上竖直的平面(V)之间形成交会的相交线(hv)完整地位于所述侧壁(1b)上、所述底板(1a)上或所述坩埚的内部体积中。

2.根据权利要求1所述的坩埚，其中沿底板(1a)与侧壁(1b)之间的接合处的半径R1是由沿所述底板(1a)的周边延伸并且形成在所述底板(1a)和/或所述侧壁(1b)上的宽度为L1(L1a,L1b)且深度为d1(d1a,d1b)的沟槽所限定的，

并且其中所述沟槽半径R1优选介于5mm与25mm之间，所述沟槽宽度L1优选介于5mm与30mm之间，和/或所述沟槽深度d1优选介于1mm与8mm之间。

3.根据权利要求1或2所述的坩埚，其中所述底板(1a)包括底板沟槽(8a)，其沿底板(1a)的周边延伸，并且优选以曲率半径R2连接所述底板(1a)的与所述水平平面(H)共面的部分。

4.根据权利要求2或3所述的坩埚，其中所有的侧壁(1b)包括侧部沟槽(8b)，其沿所述底板(1a)的周边延伸，并且以曲率半径R3连接各侧壁(1b)的与所述竖直平面(V)共面的部分。

5.根据前述权利要求中任一项所述的坩埚，其中两个相邻侧壁(1b)形成具有由拐角沟槽限定的半径R4的拐角，所述拐角沟槽形成在相邻侧壁(1b)之一或二者上，自所述底板沿所述两个相邻壁之间的所述拐角向上延伸，所述拐角沟槽优选地自所述底板延伸到所述侧壁(1b)的顶部。

6.根据前述权利要求中任一项所述的坩埚，其中所述底板(1a)和/或所述侧壁(1b)涂有涂料。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的坩埚，其中所述底板(1a)包括沿所述底板(1a)的周边延伸的底板沟槽(8a)，所述底板沟槽(8a)填充有填充材料，使得所述填充材料与所述水平平面(H)齐平，其中所述填充材料优选选自氮化硅(Si3N4)、塞隆、氮氧化硅、熔融石英或熔融二氧化硅、合成二氧化硅、硅金属、石墨、氧化铝、天然或合成的基于CaO、SiO2、Al2O3、MgO、ZrO2的陶瓷材料的组，形式为：

-密度优选介于0.3g/cm³与1.6g/cm³之间、更优选介于0.8g/cm³与1.3g/cm³之间的低密度层，比如泡沫，或者

-颗粒，如纤维、中空壳体、纳米颗粒、中间相球形颗粒以及它们的混合物，前述材料中的每一种具有的Fe含量优选不到20ppm，更优选不到5ppm，最优选不到1ppm。

8.根据权利要求6和7所述的坩埚，其中所述底板(1a)涂有与填充所述底板沟槽(8a)的填充材料相同的涂料。

9.根据前述权利要求中任一项所述的坩埚，其中用至少一个结晶晶种(3)铺盖所述底板(1a)，优选用不止一个结晶晶种(3)铺盖所述底板(1a)的基本上整个面积。

10.根据前述权利要求所述的坩埚，其中所述结晶晶种(3)在所述底板沟槽(8a)的一部分之上延伸。

11.根据前述权利要求中任一项所述的坩埚的用途，用于生产结晶半导体锭、优选硅锭、更优选准单晶硅锭。

12.用于制造结晶半导体晶片的方法，包括以下步骤：

(a)提供根据权利要求1至10中任一项所述的坩埚；

(b)通过Bridgman技术在所述坩埚中形成结晶半导体锭，其中所述半导体优选为硅；

(c)自所述坩埚中取出所述锭并修整掉任何缺陷层；并

(d)切开如此修整的锭以形成半导体晶片。