一种生长直拉硅单晶的重掺杂方法及掺杂装置

摘要

本发明涉及自熔融提拉法单晶中的掺杂工艺及设备。该法将掺杂剂置于石英舟中，当硅单晶体形成圆柱体后，其圆柱体长度处于零—200毫米之间的任一长度时，在拉制硅单晶体的同时，将掺杂剂加热形成气体，扩散到硅熔体中，使掺杂剂全部挥发成气体过程中，继续进行硅单晶的拉制，至硅单晶拉制完成。其掺杂装置包括支台、热场上盖，送料器、石英舟和喷气器。石英舟位于冷却室中，当进行掺杂时，将石英舟推至冷却室内部的喷气器上端部口上，使掺杂剂挥发成气体，进行掺杂。本法用于重掺杂，简化工艺，减少了回熔次数。

主权项

1、一种生长直拉硅单晶的重掺杂方法，其特征是，1)将所要掺杂的需要量的掺杂剂置于掺杂装置的石英舟(19)中；2)将盛有掺杂剂的石英舟置于冷却室(1)的外部，紧靠在晶体生长室(13)上部的内壁的石墨层(25)，加入所需要量的多晶硅于石英坩埚(15)中，合上炉室，按切克劳斯基直拉法进行硅单晶的拉制；3)硅单晶体形成圆柱体后，当硅单晶体的圆柱体长度处在大于0小于200mm之间的任一长度时，在硅单晶继续拉制的同时，将盛有掺杂剂的石英舟(19)推至冷却室(1)内部的中间为硅单晶体通道(22)的带飞边的倒圆台体形空腔状喷气器(17)的上端部口(23)上；4)通过控制喷气孔的数目和大小以及喷气器下端部顶与熔体之间的距离对所述掺杂剂进行加热而使所述掺杂剂挥发变成气体，所述掺杂剂的气体通过中间为硅晶体通道(22)的带飞连的倒圆台体形空腔状喷气器(17)下部壁上的喷气孔(16)喷出；5)掺杂剂气体与硅熔体相遇，扩散进入硅熔体(14)中，使掺杂剂全部挥发变成气体的过程中，继续进行硅单晶的拉制，直至将硅单晶体拉制完成。