一种直拉法生长无位错锗单晶热场和生长工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种直拉法生长无位错锗单晶热场和生长工艺。该热场的结构包括筒形主加热器和圆盘形底加热器，在主加热器外层依次设置有石墨保温桶、固化碳毡保温桶，在石墨保温桶和固化碳毡保温桶上端设有紧贴炉壁的多层保温盖，相邻的两层保温盖之间用石英块隔开；热屏悬挂在保温盖上，并从保温盖朝向靠近单晶的方向延伸到熔体液面上方的位置；热屏采用多层结构设计，热屏的主体结构为喇叭形，靠近单晶的内层热屏采用上薄下厚的楔形结构，两层热屏之间具有间隙。锗单晶的生长过程中，在籽晶前端浸入熔体前，需要分为四个烤晶悬停位置，使籽晶缓慢地从冷区浸入热区；调整热场的温度梯度，保证单晶生长环境的稳定性。保证单晶生长环境的稳定性。保证单晶生长环境的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种直拉法生长无位错锗单晶热场和生长工艺


[0001]本专利技术涉及直拉法生长无位错单晶
，特别涉及一种直拉法生长无位错锗单晶热场和生长工艺。

技术介绍

[0002]直拉法是1918年由切克劳斯基(Czochralski)建立起来的一种晶体生长方法，简称CZ法。直拉法是生长硅、锗以及化合物半导体等材料最普遍的生长方法。直拉法较其他方法具有更高的生长效率、更大的直径尺寸上限、更直观的生长过程观测、更可控的工艺条件，是产业化生产较为理想的单晶生长方式。但是对于不同的材料以及材料不同缺陷程度的要求，直拉单晶炉热场和工艺又有很大的区别。位错是存在于半导体材料中的一种典型缺陷，直接影响着半导体材料的电学性质，影响材料的最终使用。
[0003]在直拉生长工艺中，通过对热场温度梯度的调节，以及对晶体不同生长阶段工艺的控制，可以有效的控制晶体中的位错水平，实现降低位错甚至消除位错的目的。对于大部分采用直拉法工艺生长的半导体材料尤其是锗单晶而言，调节直拉单晶炉热场，控制热场中熔体的径向温度梯度非常小，纵向温度梯度适度，是获得低位错和无位错晶体的重要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直拉法生长无位错锗单晶热场，其特征在于，该热场的结构包括筒形主加热器和圆盘形底加热器，在主加热器外层依次设置有石墨保温桶、固化碳毡保温桶，在石墨保温桶和固化碳毡保温桶上端设有紧贴炉壁的多层保温盖，相邻的两层保温盖之间用石英块隔开；热屏悬挂在保温盖上，并从保温盖朝向靠近单晶的方向延伸到熔体液面上方的位置；热屏采用多层结构设计，热屏的主体结构为喇叭形，靠近单晶的内层热屏采用上薄下厚的楔形结构，两层热屏之间具有间隙。2.根据权利要求1所述的直拉法生长无位错锗单晶热场，其特征在于，所述保温盖为两层结构，具有上保温盖和下保温盖；所述热屏具有两层结构，内层热屏悬挂于上保温盖，外层热屏悬挂在下保温盖上。3.根据权利要求2所述的直拉法生长无位错锗单晶热场，其特征在于，所述外层热屏的厚度整体一致，为8
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10mm；所述内热屏的上端厚度为5
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6mm，下端厚度为20
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22mm。4.根据权利要求3所述的直拉法生长无位错锗单晶热场，其特征在于，所述内层热屏与外层热屏之间的间距为10
‑
15mm。5.根据权利要求2所述的直拉法生长无位错锗单晶热场，其特征在于，所述内层热屏和所述外层热屏的下端与熔体液面之间的距离相同，均小于10mm。6.根据权利要求1所述的直拉法生长无位错锗单晶热场，其特征在于，所述热屏高度为280
‑
300mm，在热屏下端位置处，内层热屏的内径为190
‑
200mm。7.一种利用权利要求1
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6中任一项所述的热场直拉法生长无位错锗单晶的生长工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)籽晶浸入：在籽晶浸入熔体前，使籽晶分别在熔体上方1000mm
‑
600mm、600mm
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300mm、300mm
‑
100mm、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，冯德伸，刘宁，王博，李燕，雷同光，林泉，
申请(专利权)人：有研科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：