发明名称 由多晶矽料制备矽熔液之方法
摘要 一种由多晶矽料制备矽熔液之方法,用于以 Czochralski法生产单晶矽锭,在一坩埚中,其具有一底部、一侧壁构造、一大致平行该侧壁构造并与底部之几何中点交会之中心线、及一由该中心线往侧壁构造延伸之半径,该方法中,坩埚负荷有块状多晶矽,以形成一具有碗形之科,其中该负荷起初概括由中心线朝侧壁构造径向往上且往外倾斜至一顶点,接着概括由该顶点朝该侧壁构造往下并往外倾斜,该碗形块之多晶矽料加热以形成一部份熔化料,且粒状多晶矽进给到该部份熔化料上,以形成一混合料之块状及粒状多晶矽,当该混合料进一步加热以形成一矽熔液时,熔化表面上出现之未熔化块状多晶矽,其作用将使当粒状多晶矽熔化且氢气释出时所喷溅之任何熔
申请公布号 TW429272 申请公布日期 2001.04.11
申请号 TW087117066 申请日期 1998.10.14
申请人 MEMC电子材料公司 发明人 约翰D.厚尔德
分类号 C30B13/28;C30B13/30 主分类号 C30B13/28
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种制备矽熔液之方法,其系依Czochralski法培养 一单晶矽锭,该矽溶液系于一坩埚中制备,其具有 一底部、一侧壁、一大致平行侧壁并交会底部几 何中点之中心线、及一由中心线往侧壁延伸之半 径,该方法包括: 将块状多晶矽负荷进入该坩埚内,以形成一具有碗 形之料,其中该负荷概括由中心线往侧壁径向往上 并往外倾斜到一顶点,并接着由该顶点朝侧壁概括 往下并往外倾斜; 对碗形块状多晶矽料加热,以形成一部份熔解料; 将粒状多晶矽进给到该碗形部份熔解料上,以形成 一混合料之粒状及块状多晶矽;及 将混合多晶矽料加热,以形成一矽熔液。2.一种于 坩埚中制备矽熔液之方法,其系依Czochralski法培养 一单晶矽锭,该矽熔液于坩埚中制备,其具有一底 部、一侧壁、一大致平行侧壁并交会底部几何中 点之中心线、及一由中心线往侧壁延伸之半径,该 方法包括: 将块状多晶矽负荷进入一坩埚内; 对该块状多晶矽料加热,以形成一包括具有上表面 ,及暴露于矽熔液上表面上方的未熔多晶矽块之矽 熔液其部份熔解料; 将粒状多晶矽进给到该暴露未熔多晶矽块上,以形 成一混合多晶矽料,一部分之粒状多晶矽穿过未熔 多晶矽块其间之空间,直到粒状多晶矽接触矽熔液 为止;及 将混合多晶矽料加热,以形成一矽熔液,该未熔之 多晶矽块暴露于矽熔液上表面之上方,其作用使当 粒状多晶矽接触矽熔液并熔化时,由氢逸出造成矽 熔液之喷溅受到挠曲。3.根据申请专利范围第2项 之方法,其中在添加粒状多晶矽之前,形成该部份 熔解料,以防止单晶矽锭中形成空隙之缺陷。4.根 据申请专利范围第2项之方法,其中藉由熔解块状 多晶矽总重量之6到8百分比,形成该部分熔解料。5 .根据申请专利范围第2项之方法,其中该块状多晶 矽负荷进入坩埚内,以形成一具有碗形之料,其中 该负荷概括由中心线往侧壁径向往上并往外倾斜 到一顶点,并接着由该顶点往侧壁概括往下并往外 倾斜。6.根据申请专利范围第1或5项之方法,其中 该粒状多晶矽于接近中心线处,进给至该碗形部份 熔解料上。7.根据申请专利范围第1或5项之方法, 其中该碗形块状多晶矽料在侧壁上,当混合多晶矽 料熔解之后,具有一不大于矽熔液高度之高度。8. 根据申请专利范围第1或5项之方法,其中该顶点概 括形成一碗形块状多晶矽料之环状轮网。9.根据 申请专利范围第8项之方法,其中该环状轮网具有 一半径,当由中心线往坩埚侧壁径向往外测量时, 为坩埚半径之6/10到8/10范围内。10.根据申请专利 范围第8项之方法,其中该环状轮网具有一高度,当 由坩埚底部测量时,为22公分到25公分范围内。11. 根据申请专利范围第8项之方法,其中该环状轮网 高度对于接近中心线处该料高度之比値为3:1到2.5: 1范围内。12.一种于坩埚中制备矽熔液之方法,其 系依Czochralski法培养一单晶矽锭,该矽熔液系于一 坩埚中制备,其具有一顶部及一底部、一大致平行 侧壁并交会底部几何中点之中心线、及一由中心 线往侧壁延伸之半径,该方法包括: 将块状多晶矽负荷进入该坩埚内; 对该块状多晶矽料加热,以形成一包括具有上表面 及暴露于矽熔液上表面上方的未熔多晶矽块之矽 熔液其部份熔解料; 将粒状多晶矽进给到该暴露未熔多晶矽块上,以形 成一混合多晶矽料,该粒状多晶矽累积于混合多晶 矽料顶部上,并形成一粒状多晶矽帽形物;及 将该混合多晶矽料熔解,以形成一矽熔液。13.根据 申请专利范围第12项之方法,其中当粒状多晶矽完 成进给之后,该粒状多晶矽帽形物概括接触侧壁顶 部。14.根据申请专利范围第12项之方法,其中该粒 状多晶矽帽形物出现在矽熔液上表面上方,且其作 用为当粒状多晶矽接触矽熔液并熔解时,使得由氢 气逸出造成之矽熔液喷溅受到挠曲。15.根据申请 专利范围第12项之方法,其中该混合多晶矽料以在 完成添加粒状多晶矽75至105分钟后,使粒状多晶矽 帽形物得以进入矽熔液之速率熔解。16.根据申请 专利范围第12项之方法,其中包括粒状多晶矽帽形 物之该粒状多晶矽,得以在接触矽熔液表面之前进 行脱氢。图式简单说明: 第一图为一空Czochralski坩埚之剖视图。 第二图为一Czochralski坩埚之剖视图,其中显示块状 多晶矽之一初始料。 第三图为一Czochralski坩埚之剖视图,其中显示排列 块状多晶矽以形成一碗形料。 第四图为一Czochralski坩埚之剖视图,其中显示一部 分熔解料之构造。 第五图为一Czochralski坩埚之剖视图,其中显示加入 粒状多晶矽之初始步骤。 第六图为一Czochralski坩埚之剖视图,其中显示连续 添加粒状多晶矽及粒状多晶矽穿过多晶矽块其间 存在之空间。 第七图为一Czochralski坩埚之剖视图,其中显示当粒 状多晶矽继续加入且多晶矽块间之空间充满时,一 粒状多晶矽帽形物之构造。 第八图为一Czochralski坩埚之剖视图,其中显示粒状 多晶矽完成添加,及粒状多晶矽帽形物之构造。 第九图为一Czochralski坩埚之剖视图,其中显示粒状 及块状多晶矽之连续熔解。 第十图为一Czochralski坩埚之剖视图,其中显示粒状 多晶矽帽形物进入该矽熔液。
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