[发明专利]用于生产锭料的设备和方法

权利要求书

1.一种用于生产锭料的设备(1)，从所述锭料能够切割单晶片，所述设备包括：

a.用于提供可控气氛的腔室(2)，

i.其中，所述腔室(2)具有沿纵向(5)彼此间隔开的顶部(3)和底部(4)，

b.用于支承种晶层(7)的支架(6)，

i.其中，所述支架(6)能够相对于所述腔室(2)沿纵向(5)移动，使得固化的硅块(11)与液态原料层(32)之间的相边界(31)保持静止，

c.至少一个用于控制所述腔室(2)中的给定生长容积(V_g)中的温度场的装置，

i.其中，所述温度场具有沿所述纵向(5)的温度梯度，以及

d.用于材料向所述种晶层(7)上的可控给送的给送设备(10)，

e.其中所述至少一个用于控制所述温度场的装置包括

i.布置在所述腔室(2)的顶部且在用于所述种晶层(7)的所述支架(6)上方的至少一个加热设备(8)，和

ii.布置在用于所述种晶层的所述支架下方的至少一个底部冷却设备，

f.其中所述加热设备(8)被设计成产生具有沿垂直于所述纵向的方向的横向温度梯度的温度场，

g.其中所述横向温度梯度是可控的，

h.其中所述设备适合于锭料的无坩埚生产，其中不提供用于容纳所述种晶层(7)上的液态原料的坩埚、容器或冷壁坩埚，

其中通过布置在所述腔室(2)的顶部的所述至少一个加热设备(8)和所述至少一个底部冷却设备的布置和控制，所述相边界(31)能够保持平直，在至少156mm×156mm的区域上呈现小于5mm的弯曲。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，布置在所述腔室(2)的顶部的所述至少一个加热设备(8)包括至少两个加热环路，其中所述至少两个加热环路同心地布置，其中所述加热环路中的每一个都连接到提供DC电力和AC电力中的至少一者的电源，并且其中所述加热环路中的每一个都可独立地控制。

3.根据权利要求1所述的设备(1)，还包括具有与所述种晶层(7)的外周的形状匹配的内周的至少一个周边加热器(26)，其特征在于，所述周边加热器(26)包括感应加热线圈(27)，所述感应加热线圈为一圈和多圈中的一者。

4.根据权利要求3所述的设备(1)，还包括具有与所述种晶层(7)的外周匹配的内周的至少一个周边冷却器(30)，其特征在于，所述周边加热器(26)布置在所述周边冷却器(30)上方。

5.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述种晶层包括布置在所述支架(6)上的至少一个种晶板，该种晶板具有单晶结构。