用于生产掺杂有n型掺杂剂的硅单晶的方法和设备技术

本发明专利技术提供一种用于生产掺杂有n型掺杂剂的硅单晶的方法和设备，该硅单晶具有圆柱形部分，在该圆柱形部分中电阻率不大于2毫欧姆厘米，该方法包括通过CZ法从包含在坩埚中的熔体提拉单晶。该方法还包括在提拉单晶的圆柱形部分的过程中，向熔体的表面提供气流，该气流包括气态掺杂剂，其中将管道系统中的气流引导到提拉腔室内，并穿过围绕生长的单晶的隔热罩，或沿着隔热罩的外表面，到达隔热罩的下端处的环形通道，并从那里通过喷嘴至熔体的表面。

【技术实现步骤摘要】
用于生产掺杂有n型掺杂剂的硅单晶的方法和设备
本专利技术的主题是一种生产掺杂有n型掺杂剂的硅单晶的方法，该单晶具有圆柱形部分，在该圆柱形部分中电阻率不大于2毫欧姆厘米(mohmcm)，其中该单晶通过CZ法被从包含在坩埚中的熔体拉制。本专利技术的另一主题是用于实现该方法的设备。
技术介绍
含有较高浓度的n型掺杂剂的硅单晶的生产特别有挑战性。掺杂剂是易挥发的，并且会形成沉积物，这可以触发位错。已证明有利的是，第一次或另外在拉制生长的单晶的圆柱形部分的阶段期间向熔体供应掺杂剂。US2010/0294999A1描述了这种方法，该方法设想将包含元素掺杂剂的气流通过管吹到熔体表面。为此，将固体掺杂剂在拉制腔室中升华，并在与载气混合后将其吹到熔体的表面。在JP2013-129551A中解释的方法中采用了可比较的程序。CN1600905A和DE112017004790T5建议提供多个开口，气态掺杂剂通过这些开口被吹到熔体的表面。这些建议的缺点是，它们需要对紧邻生长的单晶(热区)的区域进行修改，以在那里提供使掺杂剂升华的空间，并且尽管提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产掺杂有n型掺杂剂的硅单晶的方法，该硅单晶具有圆柱形部分，在该圆柱形部分中电阻率不大于2毫欧姆厘米，该方法包括/n通过CZ法从包含在坩埚中的熔体提拉单晶；在提拉单晶的圆柱形部分的过程中，向熔体的表面提供气流，其中气流包括气态掺杂剂；将管道系统中的气流引导到提拉腔室内，并穿过围绕生长的单晶的隔热罩，或沿着隔热罩的外表面，到达隔热罩的下端处的环形通道，并从那里通过喷嘴至熔体的表面。/n

【技术特征摘要】
20191213 EP 19216068.71.一种用于生产掺杂有n型掺杂剂的硅单晶的方法，该硅单晶具有圆柱形部分，在该圆柱形部分中电阻率不大于2毫欧姆厘米，该方法包括
通过CZ法从包含在坩埚中的熔体提拉单晶；在提拉单晶的圆柱形部分的过程中，向熔体的表面提供气流，其中气流包括气态掺杂剂；将管道系统中的气流引导到提拉腔室内，并穿过围绕生长的单晶的隔热罩，或沿着隔热罩的外表面，到达隔热罩的下端处的环形通道，并从那里通过喷嘴至熔体的表面。


2.根据权利要求1所述的方法，包括
将掺杂剂以化学化合物的形式或以掺杂剂的元素的分子或原子形式引导到熔体的表面，其中该掺杂剂包括元素P、As和Sb中的一种或多种。


3.根据权利要求1或2所述的方法，包括
掺杂剂通过至少两个喷嘴到达熔体的表面。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，包括
在垂直于熔体的表面的方向上、或在远离穿过单晶的中心的轴线的方向上而朝向熔体的表面、或在朝向穿过单晶的中心的轴线的方向上而朝向熔体的表面来通过喷嘴引导气流。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，包括
通过分别沿不同方向的相邻喷嘴将气流引导到熔体的表面。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，包括
在提拉腔室外部的区域中从外部局部地或完全地加热管道系统。...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·施陶达赫尔，G·拉明，
申请(专利权)人：硅电子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE