[实用新型]一种直拉单晶硅的Sb掺杂装置

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体晶体生长领域，特别涉及一种直拉硅单晶的Sb 掺杂装置，能够实现Sb掺质安全、便捷的掺杂。

背景技术

直拉单晶硅生长方法又称切克劳斯基(Czochralski)法，简称CZ法 是目前半导体单晶硅的主要生长技术，超过98％的电子元件材料全部使 用单晶硅。其中用CZ法占了约85％。直拉单晶硅技术主要是将多晶硅放 入石英坩埚中，在单晶炉热场内加热融化，并采取合适掺杂，利用籽晶及 温度控制从熔体中提拉生长晶体的一种方法。

目前，对于Sb掺质需要使用特定治具将Sb掺质烧结于籽晶下部，然 后将籽晶安装于单晶炉籽晶夹具上，快速的下降并浸入硅熔汤内。而现有 的掺杂方法主要存在以下问题：1.烧结过程复杂，需要定制相应的治具， 费用较高；2.掺杂过程，需要严格的控制，因Sb掺质的特性(熔化温度 680℃、沸腾温度1380℃)而单晶生长温度为1420℃，在掺杂过程中极易 造成掺质飞溅，影响单晶的正常生长；3.由于Sb的蒸汽压较高极易挥发， 无法通过共熔的方式进行掺杂，Sb又区别于As无升华点，无法通过气相的 方式进行掺杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种直拉硅单晶的 Sb掺杂装置。本实用新型的Sb掺杂装置通过使用石英治具，将Sb置于石 英容器内，无需烧结，操作简单、安全，可有效避免Sb的飞溅，节省工序 成本。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置， 包括：石英钟罩，所述石英钟罩外部顶端设有吊环，所述石英钟罩内设有 石英烧杯，所述石英烧杯的底部呈锥形，底部中心设有开孔。。

所述石英钟罩内部顶端设有挂钩，所述石英烧杯通过所述挂钩悬挂于 所述石英钟罩内。

所述石英烧杯的杯体两侧对称设有杯挂，所述杯挂悬挂于所述挂钩上。

所述杯挂熔接于所述石英烧杯的杯体两侧。

所述挂钩为J形挂钩或S形挂钩。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的Sb掺杂装置通过使用石英治具，将Sb置于石英容器内， 无需烧结，操作简单、安全，可有效避免Sb的飞溅，节省工序成本。

附图说明

图1为本实用新型的直拉硅单晶的Sb掺杂装置结构示意图；

图2为本实用新型的石英烧杯结构示意图；

图3为本实用新型的石英烧杯剖视图。

其中：

1-石英钟罩2-吊环3-挂钩4-石英烧杯

5-开孔6-杯挂

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

如图1所示的一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置，包括：石英钟罩1，石 英钟罩1顶端设有吊环2，石英钟罩1内设有石英烧杯4，石英烧杯4的底 部呈锥形，底部中心设有开孔5。

石英钟罩1内部顶端设有挂钩3，石英烧杯4通过挂钩3悬挂于石英钟 罩1内。

石英烧杯4的杯体两侧对称设有杯挂6，杯挂6悬挂于挂钩3上。

杯挂6熔接于石英烧杯4的杯体两侧。

挂钩3为J形挂钩或S形挂钩。

本实用新型的直拉硅单晶的Sb掺杂装置使用方法如下：

1.掺杂前准备：将称量好的掺质Sb置于石英烧杯中，石英烧杯悬挂于 石英钟罩内；

2.待硅熔化完毕，打开炉门，将石英钟罩悬挂于籽晶重锤上，关闭炉 门；

3.通过控制压力在200-300Torr,抑制Sb的熔化，降低石英钟罩高度， 至熔汤液面约5mm左右；

4.随着Sb的慢慢升温，逐渐由固态变为液态，通过石英烧杯底部的小 孔流出与熔汤接触，融化于熔汤内；

5.上升石英钟罩钟罩，打开炉门，取出石英钟罩，完成掺杂过程。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新 型创造并不限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新 型创造精神的前提下还可以做出种种的等同的变型或替换，这些等同变型 或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。