[发明专利]半导体棒材或块材的生产方法及设备

权利要求书

1、一种通过由粒状材料生成的熔体的结晶固化时膨胀的棒状或块状半导体材料的方法，该方法包括产生一个覆盖在固相半导体材料之上并在与固相对面具有自由表面的半导体材料的熔融相，在结晶过程中通过向自由表面连续地或间歇地供应能量和加入粒状半导体材料来保持该熔融相，从而在相对的熔体表面，半导体材料在固相上生长。

2、如权利要求1所述的方法，其中能量由辐射提供，尤其是由电子辐射提供。

3、如权利要求1或2所述的方法，其中所用的半导体材料是硅。

4、如权利要求1至3之一或多项所要求的方法，其中在结晶过程中固相降低，其相对于熔融相转动或不转动，下降速度基本上与半导体材料的生长速度相对应。

5、如权利要求1至4之一或多项所述的方法，其中熔融相的自由表面在其侧面用环绕着的固体半导体材料固定。

6、如权利要求1至5之一或多项所述的方法，其中熔融相的厚度与加入的粒状材料的颗粒大小相匹配，以使其熔体厚度至少相当于颗粒材料的颗粒在熔体相中最大浸没深度的2倍。

7、如权利要求1至6之一或多项所述的方法，其中熔融相的厚度最大为50毫米。

8、如权利要求1至7之一或多项所述的方法，其中所用粒状材料的平均颗粒大小为0.1～10毫米，优选为1～6毫米。

9、如权利要求1至8之一或多项所述的方法，其中熔融相中的温度差值最大为200℃。

10、一种实施权利要求1至9之一或多项所述的方法的设备，包括：

a）至少一个能源，以便产生和保持具有自由表面并覆盖固体半导体相的熔融半导体相;

b）在侧边环绕着熔融相的自由表面的半导体材料固体部件;

c）至少一种将粒状材料加入到熔体自由表面的装置;以及

d）一个可降低的夹具，其可转动也可不转动，用以夹住被熔融半导体材料所覆盖的固体相。