一种使用悬浮拉制法制作硅单晶的方法

摘要

本发明涉及硅单晶晶体生长。对于硅单晶，传统上使用直拉去或区熔法拉制单晶。近些年，也兴起使用铸锭炉进行铸造单晶的生产。本发明提供一种使用悬浮拉制法制作硅单晶的方法，使用未经破碎的普通西门子还原法制作的多晶硅棒作为原料，利用电磁力悬浮熔融硅进行单晶制造的方法。本发明旨在发明一种低成本质量接近区熔单晶的硅单晶制造技术。

主权项

一种使用悬浮拉制法制作硅单晶的方法权利要求为利用如图所示的悬浮拉制法制作硅单晶的方法。在坩埚的下方开孔，使用未破碎的原生西门子还原炉的多晶硅棒，通过使用无物理接触的悬浮方法约束熔融硅进行硅单晶制造的方法。本方法可以视作传统直拉单晶法同向上拉制的区熔法(英文术语：Pedestal Growth FZ)的结合。即熔融硅区由硅棒顶部向下移动，而硅单晶在熔融硅上向上拉制。其中传统的直立去，熔融硅同坩埚直接接触而约束在坩埚中。而向上拉制的区熔法则通过熔融硅液的表面张力维持一个稳定的熔区。而在本方法中，熔融硅由悬浮作用进行约束。无论类似的改良被称作直拉法或者区熔法，都属于本专利的权利要求范围。无论本方法中坩埚使用何种材质原材料，都不构成对本专利的合理回避，都属于本专利的权利要求范围。使用本方法中并不要求电磁悬浮力使得坩埚同熔融硅完全无直接接触或者电磁场提供对熔融硅百分之一百的支撑悬浮。构建电磁场的目的在于独立维持或者协助坩埚或着表面张力共同维持熔融哇一个稳定的物理形状。坩埚同熔融硅产生接触或者或者电磁场提供对熔融硅的形状维持提供部分支撑，即部分悬浮，都不构成对本专利的合理回避，都属于本专利的权利要求范围。发明附图中使用硅棒从坩埚加料仅为本发明的一种实现方式。事实上，由于悬浮无接触或部分接触的熔区有很多优势，该方式适用于任何连续向上拉制单晶。使用任何形状的硅料，合棒，块，片及颗粒等；且无论从坩埚上方或者下方投入硅料都不构成对本专利的合理回避，都属于本专利的权利要求范围。