[发明专利]掺杂剂加料器、掺杂半导体材料的制备系统及方法

权利要求书

1.一种制备掺杂半导体材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

向掺杂剂加料器内添加掺杂剂，将所述掺杂剂加料器密封；其中，所述掺杂剂的掺杂浓度为1×10¹⁵～5×10¹⁷atoms/cm³，所述掺杂剂加料器的外侧利用激光标记的方式标记有所述掺杂剂加料器的重量和所述掺杂剂的重量；所述掺杂剂加料器为密封式结构，所述密封式结构的内部具有容纳空间，所述容纳空间用于盛装掺杂剂；

其中，所述掺杂剂加料器的材质包括含硅材料，在制备所述掺杂半导体材料的过程中，所述掺杂剂加料器以及内部的掺杂剂在热场加热下适于形成熔体，用以制备所述掺杂半导体材料；所述掺杂剂加料器的制作材料与用于制备所述掺杂半导体材料的原料相同；所述掺杂剂加料器包括盒体和密封体，所述盒体与所述密封体密封连接，以形成所述密封式结构；

将所述密封后的掺杂剂加料器引入至盛装有硅原料熔体的直拉单晶炉的坩埚中，在所述直拉单晶炉热场作用下，所述掺杂剂加料器及其内部的所述掺杂剂与所述坩埚内的硅原料熔体融合形成混合熔体；

向所述坩埚内提供籽晶，并利用所述籽晶从所述混合熔体中拉晶以形成所述掺杂半导体材料；

所述将所述密封后的掺杂剂加料器引入至盛装有硅原料熔体的直拉单晶炉的坩埚中，具体包括：

向所述坩埚内装填硅原料；其中，所装填的硅原料为初始装料，该初始装料占坩埚第一棒投料量的45％-70％；

将带有所述硅原料的所述坩埚置于所述直拉单晶炉中，对所述直拉单晶炉进行检漏；其中，检漏方式可以为抽真空检漏，极限压力为10mtor-100mtor，泄漏率10mtor/h-100mtor/h；

检漏完成后，加热所述直拉单晶炉；其中，加热功率可以为60kw-160kw；

待所述坩埚内的所述硅原料熔化60％-100％后，通过多次加料的方式，将设置于所述直拉单晶炉内的加料筒内的硅原料加入至所述坩埚中，在最后一次加料时，将所述密封后的掺杂剂加料器和所述加料筒内的硅原料共同加入至所述坩埚中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掺杂剂加料器的制作材料包括单晶硅和/或多晶硅，所述掺杂剂包括镓。