Способ получения монокристаллов кремния

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАН К АВТОРСКОМУ ЕТЕН ЕТЕЛСТ ение "Красзавод"й, Л,К.Куцекий, А.И,БуОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Производственное объединноярский машиностроительный(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 внутрикамеры 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 1773955 я)5 С 30 В 15/02, 29/06 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 выращива 1 от несколько монокристаллов из одного тигля со строго заданной кристаллографической ориентацией, а за счет увеличения длины товарной части увеличивается выход годного. 21 ил.,гибкой подвеске, точность установки каж- Я дой следующей затравки, что приводит к выращиванию нескольких кристаллов в одном технологическом цикле с различ-д ным отклонением от заданной кристаллографической ориентации, снижая качество с, продукции, бдЦелью 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 вц- ъ ращеннцй монокристалл от затравки, размещают его внутри камеры в стороне от оси выращивания, доплавляют расплав размещенными в камере подпиточными стержнями и производят затра вливание следующего монокристалла этой же затрав 1773955кай, причем за адин цикл вытягива 1 ат неболее 2/3 расплава, содержащегося в тигле,В частности, предложенный способ вытягивания из расплава монокристалловкремния включает в себя следуощие операции: расплавляют первоначальную загрузкув тигле, вытягивают манакристалл, причемза один цикл вытягивают не более 2/3 расплава, закрепляют монакристалл в устройство для хранения., не открывая камеры,отделяют выращенный монокристалл от затравки, размещают его внутри камеры в стороне от оси выращивания, перемещаютнаходящиеся в камере падпиточные стержни к оси выращивания, доплавляют ими расплав, производят затравливаниеследующего манокристалла этой же затравкой, вытягивают следующий монакристалли так несколько циклов, при последнем выращивании вытягивают весь расплав.Предложенное решение является усовершенствованием известного способа ивыгодно отличается ат него. Так как отсутствует механизм смены затраваки последующее выращивание производится спомощью того же механизма и на ту жезатравку, то устраня 1 атся факторы, которьемогут привести к сбоя бездислакацианногароста кристалла. Вытягивание за один циклне более 2/3 расплава, содержащегося втигле, позволяет увеличить выход годного,так как при этом, как показала практика, вмонакристалл вытягивается оптимальнаядоля расплава, которая может пойти в годную продукцию, а в тигле остается достаточный остаток расплава, который послесплдвления подпитачных стержней используется повторно для вытягивания следующего манокристалла, идентичного посоставу,Таким образом, признаков в объемеформулы изобретения необходимо и достаточно для достижения цели изобретения,Устройства для реализации предложенного способа вытягивания монокристаллавкремния методом Чахральского изображено на фиг. 1 и 2, где на фиг.1 изображенаверхняя камера установки; на фиг, 2 - попе-.речный разрез верхней камеры.Установка содержит нижпою плавильную камеру (на чертеже не показана), верхнюю камеру 1 для вытягивания, устройство2 для отсоединения выращенного манокристалла от затравки, устройство 3 для хранения выращенного монакристалла 4 сверхним и нижним захватами, привод 5 этага устройства, устройство 6 для храненияпадпитачных стержней,П р и м е р, Расплавляют первоначальную загрузку в тигле, затравкой 7 производят затравливание монокристалла, вытягивают монокристалл, вытягивая не бо 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 отделя ют выращенный монокристалл 4 от затравки8 и перемещают ега в сторону от оси выращивания, Затем доплавля ют расплав подпиточными стержнями 7, перемещая их к центру и опуская в тигель с помощью уст ройства 6, после доплавления расплава доисходного уровня подпиточные стержни поднимаот и отводят в сторону. Той же затравкой 8 произьодят затравливание следующего монокристалла, Количество 20 выращенных монокристаллов может бытьна один больше, чем устройств для хранения, так как последний монокристалл может оставаться на затравке, при его выращивании вытягивается весь расплав иэ тигля, 25Таким образом, экономический эффектот использования предложенного способадостигается за счет экономии и электроэнергии и тиглей, так как, не открывая каме 30 ры, выращиваат несколько монокристалловиз одного тигля со строго заданной кристаллографической ориентацией, также за счетувеличения товарной части увеличиваетсявыход годного.35 Технический эффект в получении воспроизводимых бездислакационных кристаллов, так как для их выращиванияиспользуется одна и та же затравка, отсутствует механизм смены затравок,40Ф о р мул а и зоб рете н ияСпособ получения монокристаллавкремния, включающий затравливание наориентированную затравку, вытягивание45 монокристалла в герметичной камере, отрыв кристалла от расплава, размещение егов стороне ат аси вытягивания внутри камеры, подпитку, расплава и вытягивание следующего кристалла, о т л и ч а ю щ и й с я50 тем, чта, с целью повышения качества монокристаллов путем получения монокристаллавв едином технологическом цикле и повышения воспроизведения заданной кристаллаграфической ориентации, вытягивают не55 более 2/3 расплава, содержащегося в тигле,выращенный кристалл отделяют от затравки и следующий манокристалл вытягиваютна ту же затравку,1773955 Составитель Л. КуценогТехред М,Моргентал орректор Н, К.рол Редакто оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гага каз 3909 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5