[发明专利]大口径CZ单晶的生长装置及其生长方法

权利要求书

1.一种单晶生长方法，其特征在于，在单晶生长炉中，利用温度计测传感器来测定炉内坩埚壁与熔融液的边界的温度，使温度计测传感器沿着坩埚的纵向、横向滑动，对于熔融液与坩埚的接触部分，计测坩埚圆周方向的温度分布，

对始于坩埚的结晶生长进行监视，在结晶生长时维持不在坩埚壁产生结晶核的温度，在检测到始于所述坩埚壁的结晶成长的情况下，通过升温来抑制始于所述坩埚壁的结晶成长或者将从所述坩埚壁成长了的结晶的核熔解，由此来制造直径为坩埚内径80%以上的大型结晶，

为了当检测到始于坩埚壁面的结晶生长就瞬时地将温度设定值提高规定温度，并与此同时抑制结晶的直径降低，将结晶的生长率保持在0至0.5mm/min的生长率，在溶解了始于所述坩埚壁的生长结晶之后，使温度下降到之先上升规定温度之后的温度的80%为止，再慢慢地提高生长率，并继续生长规定直径的结晶。

2.根据权利要求1所述的单晶生长方法，其特征在于，将所述坩埚壁与所述熔融液的界面位置设置成位于所述温度计测传感器的瞄准中心，使所述温度计测传感器沿着熔融液面的垂直方向滑动，确认熔融液表面水平。

3.根据权利要求1所述的单晶生长方法，其特征在于，设置多个计测窗，在各个计测窗配备温度计测传感器，使各个温度传感器独自沿着坩埚的纵向、横向滑动，对于熔融液与坩埚的接触部分，一边追迹一边计测坩埚圆周方向的温度分布。

4.根据权利要求2所述的单晶生长方法，其特征在于，将确认到的熔融液表面水平总是维持并控制在规定水平。

5.根据权利要求2所述的单晶生长方法，其特征在于，使所述温度计测传感器沿着与熔融液面平行的方向滑动，计测结晶直径。

6.根据权利要求5所述的单晶生长方法，其特征在于，为了将所述温度计测传感器距离熔融液面的距离总是设定在焦距上，使所述温度计测传感器移动。

7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的单晶生长方法，其特征在于，坩埚使用具有疏液性的石英玻璃坩埚。

8.根据权利要求4所述的单晶生长方法，其特征在于，根据计测到的坩埚圆周方向的温度分布，来判定温度高的高温部和温度低的低温部，对坩埚旋转施加调节，对于存在始于坩埚的结晶生长的部分，使所述高温部缓慢地通过。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的单晶生长方法，其特征在于，使晶种转速为10±0.5rpm，并且使坩埚旋转为8±2rpm。

10.根据权利要求1所述的单晶生长方法，其特征在于，通过使所述温度计测传感器直线状地排列，不移动所述温度计测传感器的位置地测定温度分布。

11.一种单晶生长装置，其特征在于，具有对单晶生长炉内的坩埚壁和熔融液的边界的温度进行计测的温度计测传感器，

所述温度计测传感器设置成能够沿着坩埚的纵向、横向滑动，由此对熔融液和坩埚的接触部分计测坩埚圆周方向的温度分布，

对始于坩埚的结晶生长进行监视，在结晶生长时维持不在坩埚壁产生结晶核的温度，维持在所述坩埚壁不产生晶核的温度，在检测到始于所述坩埚壁的结晶成长的情况下，通过升温来抑制始于所述坩埚壁的结晶成长或者将从所述坩埚壁成长了的结晶的核熔解，由此来制造直径为坩埚内径80%以上的大型结晶，

为了当检测到始于坩埚壁面的结晶生长就瞬时地将温度设定值提高规定值，并与此同时抑制结晶的直径降低，进行调整以将结晶的生长率保持在0至0.5mm/min的生长率，在溶解了始于坩埚壁的生长结晶之后，再慢慢地提高生长率，来继续生长规定直径的结晶。

12.根据权利要求11所述的单晶生长装置，其特征在于，所述温度计测传感器被设置成瞄准中心位于所述坩埚壁与所述熔融液的界面位置，并能够沿着熔融液面的垂直方向滑动，由此对熔融液表面水平进行确认。