Способ получения монокристаллов кремния

 

Использование: получение монокристаллов кремния методом Чохральского. Сущность изобретения: расплавляют загрузку в тигле, вытягивают монокристалл на затравку в герметичной камере из не более 2/3 расплава, содержащегося в тигле, отрывают кристалл от расплава, отделяют кристалл от затравки и размещают его в стороне от оси вытягивания, проводят подпитку расплава и вытягивание следующего кристалла на ту же затравку. Достигается экономия электроэнергии и тиглей, так как не открывая камеры выращивают несколько монокристаллов из одного тигля со строго заданной кристаллографической ориентацией , а за счет увеличения длины товарной части увеличивается выход годного.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 30 В 15/02, 29/06

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4789946/26 (22) 07.02.90 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Производственное объединение "Красноярский машиностроительный завод" (72) А.Я,Калугин, А.Н.Абловацкий, Л.К.Куценогий, С.И.Петров, С.А.Муравицкий, А.И.Бузунов, С.А.Иванов и В.M,Òóïàåâ (56) Заявка ФРГ RL 3431782, кл. С 30 В 15/00, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ (57) Использование: получение монокристаллов кремния методом Чохральского.

Изобретение относится к области получения монокристаллов полупроводниковых материалов и может быть использовано при получении монокристаллов кремния методом Чохральского.

Наиболее бизким техническим решением является способ выращивания монокристаллов кремния, в котором, не открывая камеры отделяют выращенный монокристалл с затравкой от затравкодержателя, размещают выращенный монокристалл с затравкой от затравкодержателя, размещают выращенный монокристалл внутри камеры в стороне от оси выращивания, устанавливают новую затравку и производят повторное выращивание следующего монокристалла.

Недостатком известного способа является то, что при смене затравки, не открывая камеры, не гарантируется, особенно при. Ы„, 1773955А1

Сущность изобретения: расплавляют загрузку в тигле, вытягивают монокристалл на затравку в герметичной камере иэ не более

2/3 расплава, содержащегося в тигле, отрывают кристалл от расплава, отделяют кристалл от затравки и размещают его в стороне от оси вытягивания, проводят подпитку расплава и вытягивание следующего кристалла на ту же затравку, Достигается зкономия электроэнергии и тиглей, так как не открывая камеры выращива1от несколько монокристаллов из одного тигля со строго заданной кристаллографической ориентацией. а за счет увеличения длины товарной части увеличивается выход годного. 2 ил., 1 гибкой подвеске, точность установки каж- Я дой следующей затравки, что приводит к выращиванию нескольких кристаллов в одном технологическом цикле с различным отклонением от заданной кристаллографической ориентации, снижая качество продукции, GQ

Целью изобретения является повышение качества монокристаллов в едином тех- у нологическом цикле и повышение воспроизведения заданной кристаллографической ориентации.

Поставленная цель достигается за счет того, что, не открывая камеры, отделяют выращенный монокристалл от затравки, размещают его внутри камеры в стороне от оси выращивания, доплавляют расплав размещенными в камере подпиточными стержнями и производят затравливание следующего монокристалла этой же затрав1773955 кой, причем за один цикл вытягива1от не более 2/3 расплава, содержащегося в тигле.

В частности, предложенный способ вытягивания из расплава монокристаллов кремния включает в себя следующие операции; расплавляют первоначальную загрузку в тигле, вытягивают монакристалл, причем за один цикл вытягивают не более 2/3 расплава, закрепляют монакристалл в устройство для хранения., не открывая камеры, отделяют выращенный монокристалл от затравки, размеща от его внутри камеры в стороне от оси выращивания, перемещают находящиеся в камере падпиточные стержни к оси выращивания, доплавляют ими расплав, производят затравливание следующего манокристалла этой же затравкой, вытягивают следующий монокристалл и так несколько циклов, при последнем выращивании вытягивают весь расплав.

Предложенное решение является усовершенствованием известного способа и выгодно отличается от него. Так как отсутствует механизм смены эатравак и последующее выращивание производится с помощью того же механизма и на ту же затравку, то устраня1атся факторы, которые могут привести к сбоя бездислакационнога роста кристалла. Вытягивание за один цикл не более 2/3 расплава, содержащегося в тигле, позволяет увеличить выход годного, так как при этом, как показала практика, в монакристалл вытягивается оптимальная доля расплава, которая может пойти в годную продукцию, а в тигле остаетс достаточный остаток расплава, который после сплавления подпиточных стержней используется повторно для вытягивания следующего монокристалла, идентичного по составу.

Таким образом, признаков в объеме формулы изобретения необходимо и достаточно для достижения цели изобретения, Устройства для реализации предложенного способа вытягивания монокристаллав кремния методом Чахральского изображено на фиг. 1 и 2, где на фиг.1 изображена верхняя камера установки; на фиг, 2 — попе-. речный разрез верхней камеры.

Установка содержит ниж пою плавильную камеру (на чертеже не показана), верхнюю камеру 1 для вытягивания, устройство

2 для отсоединения выращенного манокристалла от затравки, устройство 3 для хранения выращенного монокристалла 4 с верхним и нижним захватами, привод 5 этого устройства, устройство 6 для хранения падпиточных стержней.

Пример, Расплавляют первоначальную загрузку в тигле, затравкой 7 производят затравливание монокристалла, вытягивают монокристалл, вытягивая не бо5 лее 2/3 расплава, содержащегося в тигле, не открывая камеры приводом 5 перемещают верхний и нижний рычаги устройства 3 для хранения монокристалла, фиксируют в нем монокристалл 4, устройством 2 отделя10 ют выращенный монокристалл 4 от затравки

8 и перемещают его в сторону от оси выращивания, Затем доплавля ют расплав подпиточными стержнями 7, перемещая их к центру и опуская в тигель с помощью уст15 ройства 6, после доплавления расплава до исходного уровня подпиточные стержни поднимают и отводят в сторону. Той же затравкой 8 произьодят затравливание следующего монокристалла. Количество

20 выращенных монокристаллов может быть на один больше, чем устройств для хранения, так как последний монокристалл может оставаться на затравке, при его выращивании вытягивается весь расплав иэ тигля.

Таким образом, экономический эффект от использования предложенного способа достигается за счет экономии и электроэнергии и тиглей. так как, не открывая каме30 ры, выращивают несколько монокристаллов из одного тигля со строга заданной кристаллографической ориентацией, также за счет увеличения товарной части увеличивается выход годного.

35 Технический эффект в получении воспроизводимых бездислакационных кристаллов, так как для их выращивания используется одна и та же затравка, отсутствует механизм смены затравок, 40

Формула изобретения

Способ получения монокристаллав кремния, включающий затравливание на ориентированную затравку, вытягивание

45 монокристалла в герметичной камере, отрыв кристалла от расплава, размещение его в стороне ат аси вытягивания внутри камеры, подпитку, расплава и вытягивание следующего кристалла, а т л и ч а ю шийся

50 тем, что, с целью повышения качества монокристаллов путем получения монокристаллов в едино л технологическом цикле и повышения воспроизведения заданной кристаллаграфической ориентации, вытягивают не

55 более 2/3 расплава, содержащегося в тигле, выращенный кристалл отделяют от затравки и следующий манакристалл вытягивают на ту же затравку, 1773955

Составитель Л. Куценоги

Техред М.Моргентал Корректор Н, К роль

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3909 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Способ получения монокристаллов кремния Способ получения монокристаллов кремния Способ получения монокристаллов кремния 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к выращиванию пленок кремния, может быть использовано в электронной технике для производства полупроводниковых интегральных схем или чувствительных элементовтензопреобразователей на базе структур кремний на диэлектрике и позволяет повысить выход годных пленок за счет устранения пирамид роста на подложке

Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано для получения эпитаксиальных слоев кремния зонной перекристаллизацией в поле температурного градиента

Изобретение относится к способам термообработки полупроводниковых пластин, а именно к окислению, сухому и пирогенному осаждению слоев, и позволяет уменьшить концентрацию образуемых при обработке на поверхности пластин дефектов за счет исключения осаждения продуктов реакции на стенках реактора

Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано для получения кремниевых структур, применяемых для изготовления дискретных приборов и интегральных схем

Изобретение относится к области металлургии полупроводников и может быть использовано для выращивания монокристаллов твердого раствора германий-кремний из газовой фазы

Изобретение относится к технике сцинтилляционных детекторов на базе ортогерманата висмута В14Сез012, применяемых в физике высоких энергий, в дозиметрии, в сцинтилляционных экранах для сканирующих электронных микроскопов, компьютерной томографии и в радиационной технике, связанной с эксплуатацией ядерно-энергетических установок, гамма-картонажных геофизических устройств для ионной имплантации

Изобретение относится к получению нелинейно-оптического монокристалла трибората лития (LBO)

Изобретение относится к области получения монокристаллов полупроводниковых материалов и может быть использовано при получении монокристаллов кремния методом Чохральского
Наверх