[其他]晶體增長裝置

無效

• 申請號: 88101744
• 申請日: 1988-03-26
• 公開（公告）號: CN88101744A
• 公開（公告）日: 1988-10-05
• 發明（設計）人: 戴維·S·哈維
• 申請（專利權）人: 無比太陽能公司
• 主分類號: C30B15/34
• 分類號: C30B15/34
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖爾剛

本發明一般與晶體增長設備有關，具體有關一種用于EFG（定邊液膜供料增長）（Edge-defined，Film-fed????Growry）法晶體增長的設備。

用熔化物材料增長晶體，已研究過各種方法。其一方法稱為“EFG”法（定邊液膜供料增長法）。EFG法的增長晶體的方法和設備的詳細內容，在1971年7月6日頒發拉貝爾（Harold????E、La????Belle，lr）的名稱為“晶體材料增長法”的美國專利第3，591，348號，和1972年8月29日頒發拉貝爾等人的名為“用熔化物增長晶體的設備”的美國專利第3，687，633號中已作說明。

在EFG法中，將一個毛細管成型模件，和一種液體原料的熔化物相關放置，從而依靠毛細管作用，將模件上的一個增長面，用熔化物的原料液膜潤濕。然后首先在原料液膜上放一個晶種，引發晶體形成，增長成品晶體，然后在控制速度下，將晶種從增長面上提開，從而將原料液膜保持夾在增長中的晶體和模件的增長面之間。由于模件增長面上的原料液膜，不斷由一個或多個毛細管補充熔化物，便可用熔化物增長為尺寸相當大的連貫晶體。

上述EFG法的一個后果，是成品晶體的截面形狀，取決于模件增長面的形狀。因此，給予模件的增長面適當的形狀，便可增長各種形狀的晶體，如圓桿（即晶體的截面為圓片），扁帶（即晶體截面形狀為矩形片），空心管（即晶體有圓環，橢圓環或多邊形環的截面）等等。

本發明針對的是EFG方法增長管形晶體的設備。

按EFG法增長管形晶體的現有設備，在1980年10月28日頒發泰勒等人（Aaron????S.Taylor，eral）的名為“定形晶體增長坩堝模組合件”的美國專利第4，230，674，728號，1984年4月3日頒發斯多蒙特等人（Richard????W.Stormonr????er????al）的名為“管形晶體增長設備”的美國專利第4，440，728號，和1985年10月1日頒發斯多蒙特等人名為“管形晶體增長設備”的美國專利第4，544，528號中作了說明。

在實踐中，據發現假使能控制增長晶體的環境大氣，便可對晶體的質量作很大的改進。這是因為控制增長晶體周圍的大氣，可以清除增長中晶體周圍區域里的有害的反應氣體，而將惰性氣體，即有利的反應氣體和/或有利的滲雜氣體，引入增長中晶體周圍區域中去。并且控制增長晶體周圍大氣的溫度，有利于正確調節增長晶體的溫度。

1983年11月15日頒發瓦爾德（Frirz????Wald）等人名為“晶體增長區周圍大氣的控制”的美國專利4，415，401號，1984年4月17日頒發卡來斯（Jurs????P.Kalejs）的名為“控制晶體增長區周圍大氣的設備”的美國專利第4，443，411號，和出版物“硅晶帶EFG法中環境與熔化物液面和碳及氧有關連的相互作用的模式”，作者為卡來斯（J.P.Kaleis）和泰（L.Y.Chin），見《電化學學會志》1982年6月第129卷第6期，介紹了扁條形晶體增長周圍大氣控制法。不幸的是這些參考文獻中，對形式為空心管的晶體增長的周圍大氣的控制方法保持緘默。在這方面，可以注意到增長中晶體周圍大氣控制問題，就用于增長空心管的設備來說，顯著地增大了。因為在這種設備中，增長中的空管的本體，將晶體周圍大氣有效分成“外區”（即增長晶體外部的區域），和“內區”（即增長晶體內部的區域），因為增長中的晶體的壁，抑制“外區”和“內區”之間的氣體直接流通，氣體僅能通過放在空心晶體遠端上的晶體持執部在兩個區之間流動。

因此，本發明的一個目的，是提出一種EFG法增長管形晶體的新型設備，其設備有裝置控制增長晶體周圍大氣。

本發明的另一目的，是提出一種控制增長中管形晶體周圍大氣的裝置，其增長晶體外部區域（即“外區”）中的大氣，可和增長晶體內部（即“內區”）中的大氣分別控制。

上述的和其他目的之取得，在于提出新穎的管形晶體EFG法增設備，其設備至少有一個內通道和至少一個外通道，在坩堝模具組合件和相關部件中形成，藉以將引入該至少一條內通道的氣體，輸送到與模具上面的增長面相鄰的增長晶體外面的區域（即“外區”）中，將引入該至少一條內通道的氣體，輸送到與模具上的增長面相鄰的空心晶體內部的區域（即“內區”）中，從而各區中的大氣可以分別控制。

在本文中，術語“管”和“管形”，應理解為其泛指含義，包括有圓形，多邊形或其他的-例如橢圓形-截面的長形空心體。

本發明的其他目的和特點，將在下面關于發明的細節說明中較詳盡揭示或交代清楚，說明應結合附圖參考，圖中以相同號碼表示相同部件，附圖內容如下：