The present invention provides a crystallizer and a method to make the melt grow into a chip. The mould can be induced to melt the cold face including the exposed surface cooling block, cooling block is set for the generation of the temperature in the cooling block caused by the cold, and the temperature in the melt cooling block below the exposed side of the melt temperature. The mold can also include a nozzle configured in the cooling block and configured to transmit gas to the exposed surface, where gas injection and refrigerating block interoperate to generate a processing area, which removes heat from the exposed surface at the first heat dissipation rate. The first heat dissipation rate is greater than the second heat dissipation rate of the exposure surface in the external area outside the processing area. Crystallizer and method for making melt grow into chip. Mould is used to provide gas injection to form convection zone between surface and cooling block of melt, which is helpful for high speed heat dissipation.
【技术实现步骤摘要】
使熔体成长为结芯片的结晶器系统及方法本专利技术是2015年03月13日所提出的申请号为201580016307.3、专利技术名称为《使熔体成长为结晶片的结晶器及方法》的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种结晶材料自熔体的成长,尤其涉及一种使用致冷块与气体喷射冷却熔体的结晶器及方法。
技术介绍
硅晶圆或片材可被使用于例如集成电路或太阳能电池产业。随着对再生性能源的需求增加,对太阳能电池的需求也持续增加。在太阳能电池产业中,其中一项主要的成本是用来制造这些太阳能电池的晶圆或片材。减少晶圆或片材的成本,则可减少太阳能电池的成本,而使此再生性能源技术更为普遍。经研究,降低用于太阳能电池的材料的成本的方法之一为自熔体垂直拉动薄硅带(thinsiliconribbon),并使其冷却以及固化后成为结芯片。然而,在硅片的垂直拉动的过程中,温度梯度的发展可能导致品质低劣的多晶硅。片材沿熔体的表面水平拉动的水平带生长(Horizontalribbongrowth,HRG)也已被投入研究。现有技术试图采用气体以”淋喷头(showerhead)”的方式提供冷却,以达到拉动带所需的连续表面成长。此些现有技术的尝试并未达到制造出可靠且迅速地拉动均匀厚度的宽带的目标,即未达到“值得制造(productionworthy)”的目标。硅熔体的辐射冷却已被提出作为形成结芯片的另一种方法。然而,因为辐射冷却并无法有效地提供快速热移除,而有无法适当结晶硅板的问题。基于这些以及其他的考虑,如本专利技术的改进是必要的。
技术实现思路
本
技术实现思路
以简单的形式介绍一些概念,这些概念将于下述实 ...
【技术保护点】
一种结晶器系统,用以使熔体成长为结芯片,其特征在于包括:坩锅,用以容纳所述熔体;致冷块,具有致冷面,所述致冷面直接面对于所述熔体的暴露面,所述致冷块被设置以用于在所述致冷面产生致冷块温度,所述致冷块温度低于在所述熔体的所述暴露面的熔体温度;以及喷嘴,配置于所述致冷块内,且被设置以用于传送气体喷射至所述暴露面,其中所述气体喷射以及所述致冷块互操作以产生处理区,所述处理区以第一散热速率移除来自于所述暴露面的热,所述第一散热速率大于所述处理区之外的外部区域中的所述暴露面的第二散热速率。
【技术特征摘要】
2014.03.27 US 14/226,9911.一种结晶器系统,用以使熔体成长为结芯片,其特征在于包括:坩锅,用以容纳所述熔体;致冷块,具有致冷面,所述致冷面直接面对于所述熔体的暴露面,所述致冷块被设置以用于在所述致冷面产生致冷块温度,所述致冷块温度低于在所述熔体的所述暴露面的熔体温度;以及喷嘴,配置于所述致冷块内,且被设置以用于传送气体喷射至所述暴露面,其中所述气体喷射以及所述致冷块互操作以产生处理区,所述处理区以第一散热速率移除来自于所述暴露面的热,所述第一散热速率大于所述处理区之外的外部区域中的所述暴露面的第二散热速率。2.根据权利要求1所述的结晶器系统,其中所述致冷面以第一高度配置于所述暴露面上,且所述喷嘴的前端以第二高度配置于所述暴露面上,所述第二高度小于所述第一高度。3.根据权利要求2所述的结晶器系统,其中所述致冷面与所述喷嘴在横向方向延长;且其中所述致冷面由所述喷嘴沿拉动方向延伸直到大于所述第一高度的距离,所述拉动方向垂直所述横向方向。4.根据权利要求1所述的结晶器系统,其中所述喷嘴的材质包括熔融硅。5.根据权利要求1所述的结晶器系统,其中所述喷嘴包含开孔,所述开孔包括细长横截面,所述细长横截面的长轴沿垂直于拉动方向的横向方向延伸。6.根据权利要求1所述的结晶器系统,还包括致动器,所述致动器被配置以用于调节所述致冷面以及所述暴露面之间的高度。7.根据权利要求5所述的结晶器系统,还包括多数个进气口,所述多数个进气口沿所述开孔布置在不同位置,其中所述多数个进气口在动作状态时被个别设置以用于传送气体至所述开孔以形成所述气体喷射。8.根据权利要求7所述的结晶器系统,还包括控制器,所述控制器被设置以用于改变传送气体的所述多数个进气口在所述动作状态的数量,从而修改所述处理区沿所述长轴的宽度。9.根据权利要求5所述的结晶器系统,其中所述喷嘴包括第一喷嘴部与第二喷嘴部,第一喷嘴部具有第一凹槽,而第二喷嘴部具有第二凹槽,且所述第一凹槽相对于所述第二凹槽配置,其中所述第一凹槽与所述第二凹槽定义所述开孔。10.根据权利要求5所述的结晶器系统,其中所述开孔沿所述拉动方向的开孔长度为0.05毫米至0.5毫米。11.根据权利要求5所述的结晶器系统,还包括:机壳,定义出开口,以使所述致冷面相对于所述暴露面配置,所述机壳具有机壳温度,所述机壳温度较致冷块温度高;以及至少一内部排气信道,配置于所述机壳与所述致冷块之间,且被配置以用于排出来自所述气体喷射的75%至95%之间的气体。12.根据权利要求11所述的结晶器系统,其中所述至少一内部排气通道沿所述横向方向延伸,且包括多数个排气口,所述多数个排气口被个别设置以用于在动作状态时排出气体,且所述结晶器系统还包括:多数...
【专利技术属性】
技术研发人员:彼德·L·凯勒曼,布莱恩·梅克英特许,菲德梨克·M·卡尔森,大卫·莫雷尔,阿拉·莫瑞迪亚,南帝斯·德塞,孙大为,法兰克·辛克莱,
申请(专利权)人:瓦里安半导体设备公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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