Metodă pentru creșterea cristalelor de siliciu

C30B15 - Creșterea cristalelor unice prin extragerea dintr-o topitură, de exemplu prin metoda Czochralski (sub lichid de protecție C30B 27/00)


Proprietarii brevetului RU 2378421:







Instituția federală de învățământ de stat Înființarea învățământului superior profesional "Universitatea federală din Siberia" (RU)

Invenția se referă la o tehnologie de obținere a materialelor semiconductoare și pot fi utilizate pentru creșterea cristalelor de siliciu creuzetelor cuarț prin metoda Czochralski. Metoda cuprinde de topire, în creștere un cristal de siliciu din topitură, în camera de cuptor 2, urmată de răcire și îndepărtarea reziduurilor de topitură de siliciu din creuzetul 1 prin crearea unei diferențe de presiune între camera a cuptorului 2 și camera 5, rezervorul de stocare 4 cu o pompare simultană a reziduurilor de topitură de siliciu în tubul 3, unul capăt care este plasat în topitură, în creuzetul 1 reziduu, iar celălalt capăt - într-un rezervor de stocare răcit cu apă 4, reziduul de topitură de siliciu lăsat în creuzet de cuarț nu trebuie să depășească 10 mm. Rezultatul tehnic al invenției este acela de a reduce costurile prin eliminarea fracturii și creșterea în creuzete de cuarț multiplicitate de utilizare și reutilizarea capacități reziduurile de siliciu în procesul discontinuu ulterior al creșterii cristalelor. 1il.

Invenția se referă la o tehnologie pentru producerea materialelor semiconductoare și poate fi utilizată pentru a crește cristalele de siliciu din creuzete cu cuart folosind metoda Czochralski.

Este cunoscută o metodă de creștere cristale de siliciu din creuzet de cuarț prin metoda Czochralski care cuprinde o creștere de topire și cristal, reziduurile de solidificare de siliciu în creuzet în timpul răcirii (zaharuri BA, etc. Metalurgie și tehnologia de material semiconductor M. Metallurgiya, 1972. - .. 544). .

Cu toate acestea, metoda cunoscută nu permite utilizarea unui creuzet cu cuarț după răcire de două ori, ceea ce duce la o creștere a costului creșterii cristalelor de siliciu.

Cel mai aproape de setul de caracteristici esențiale este metoda de creștere cristale, inclusiv siliciu, care cuprinde în topitură, în creștere un cristal de siliciu din topitură, în camera de cuptor, urmată de răcire și îndepărtarea reziduurilor de topitură de siliciu din creuzet (JP 45014892 B 26/05/1970).

Cu toate acestea, utilizarea acestei metode nu împiedică distrugerea creuzetului de cuart. Cuarț creuzet bine udată de siliciu topit și se solidifică după răcire reziduurile de creuzet și siliciu este mecanic ferm fixate unul de altul, și deoarece coeficienții de dilatare termică de cuarț și siliciu sunt semnificativ diferite, atunci după răcirea ei străpungeri reciproc. În consecință, creuzetul de cuarț poate fi utilizat pentru cristale în creștere de una sau mai multe numai în procesul de semi-continuu și un lot - doar o dată, ceea ce crește considerabil costurile de creștere cristale de siliciu.

Obiectul principal al invenției este acela de a reduce costurile pentru creșterea unui cristal de siliciu prin eliminarea distrugerea creuzete din cuarț și creșterea multiplicități de utilizare a acestora, precum și posibilitatea de reciclare siliciu rezidual în procesul discontinuu ulterior de creștere a cristalului.







Pentru a rezolva problema în metoda de creștere cristale de siliciu din creuzet de cuarț prin metoda Czochralski care cuprinde topirea, în creștere din topitură, în camera de cuptor a unui cristal de siliciu, urmată de răcire și îndepărtarea reziduurilor de topitură de siliciu din creuzet, îndepărtarea resturilor de topitură este realizată prin crearea unei diferențe de presiune între camerele de cuptor și rezervor de acumulare cu pompare simultană a topiturii de siliciu rezidual în tubul, al cărui capăt este introdus în topitură în reziduu creuzet, iar celălalt capăt - în vodoohlazhd rezervor de stocare emy, în care restul de siliciu topit lăsat în creuzet de cuarț nu trebuie să depășească 10 mm.

O metodă de creștere cristale de siliciu din creuzet de cuarț prin metoda Czochralski include topirea, în creștere un cristal de siliciu din topitură, în camera de cuptor, urmată de răcire, în care imediat după creșterea cristalelor se realizează îndepărtarea reziduului de topitură de siliciu din creuzet prin crearea unei diferențe de presiune între camerele de cuptor și rezervorul de stocare cu simultană a reziduurilor de topitură de pompare de siliciu pe tubul de cuarț, al cărui capăt este plasat într-un topitură siliciu în creuzetul reziduului, iar celălalt - într-un Rezer răcit cu apă stocare UAR.

În ceea ce privește stadiul tehnicii în prezentul procedeu are următoarele caracteristici: după creșterea cristalelor a fost îndepărtat topiturii reziduu de siliciu din creuzet prin crearea unei diferențe de presiune între camerele cuptorului și rezervorul de depozitare cu pompare simultană a reziduurilor de topitură de siliciu printr-un tub de cuarț, reziduul de topitură de siliciu din stânga într-un creuzet cu cuarț, nu trebuie să depășească 10 mm.

Pomparea resturile de topitură de siliciu dintr-un creuzet de cuarț prin crearea unei diferențe de presiune în cuptor și a camerelor de rezervor de stocare evită distrugerea creuzetului cuarț și pentru a crește multiplicitatea de utilizare datorită faptului că reziduurile purificate prin creuzet de silice având nici un stres termic între cuarț solid și siliciu.

În desen este prezentat un aparat pentru realizarea metodei.

În creuzetul de cuart 1, plasat în camera 2 a cuptorului, o porțiune de siliciu este încărcată, topită și apoi este crescută cristalul de siliciu.

Apoi, reziduul din topitură de siliciu din creuzet este plasat un capăt al tubului de cuarț 3 cu ajutorul manipulatorului, iar celălalt capăt la un rezervor de stocare 4 instalat în camera 5 conectată la camera de cuptor 2 într-un singur sistem prin peretele despărțitor 6 la mediul gazos. Crearea unei diferențe de presiune de aspirare rezervor de stocare camerei sau creșterea presiunii în camera cuptorului și pompat simultan rămas în topitură de siliciu dintr-un creuzet de cuarț într-un rezervor de stocare. Dimensiunea unei picături de siliciu lăsată într-un creuzet de cuarț nu trebuie să depășească 10 mm. Dacă dimensiunea meniurile va fi mai mare de 10 mm, solicitarea termică generată între cuarțul solid și siliciu, ceea ce duce la fisurarea creuzetului în timpul răcirii. După răcirea rezervorului de stocare, care are o formă apropiată de forma creuzetului de cuarț, dar de dimensiuni mai mici sunt recuperate într-un lingou de siliciu, după care decapantului exterior este transferat într-un creuzet de cuarț pentru utilizare ulterioară în cristale de siliciu în creștere.

Metoda propusă în comparație cu stadiul tehnicii îmbunătățește multiplicitatea folosind creuzet de cuarț pentru cultivarea cristalelor de siliciu în procesul discontinuu de 10 ori prin eliminarea fisurarea creuzetului, și pentru a reduce consumul de siliciu datorită reutiliza reziduul de siliciu în procesul ulterior de crestere cristale de siliciu și, în consecință, reducerea costurilor de producere a cristalelor de siliciu.

Costurile pentru creștere cristale de siliciu de achiziționarea numai creuzete din cuarț în stadiul anterior al tehnicii este mai mult de 80.000 $ pe an în instalație (de exemplu, încărcare 60 kg de siliciu este utilizat un cuarț creuzet de 500 mm diametru costa $ 550, procesul de cultivare este de aproximativ două zile).

Cu o utilizare de zece ori a creuzetului conform metodei propuse, economiile anuale se ridică la peste 7.200 de dolari pe instalație.

O metodă de creștere cristale de siliciu din creuzet de cuarț prin metoda Czochralski care cuprinde topirea, în creștere un cristal de siliciu din topitură, în camera de cuptor, urmată de răcire și îndepărtarea reziduurilor de topitură de siliciu din creuzetul, caracterizat prin aceea că îndepărtarea reziduurilor din topitură este realizată prin crearea unei diferențe de presiune între camerele cuptorului și rezervor -hranilischa cu pompare simultană resturile topite de siliciu în tub, al cărui capăt este plasat în topitură în reziduul creuzet, iar celălalt capăt - într-o rezervă răcită cu apă p-store, cu reziduu de topitură de siliciu lăsat în creuzet de cuarț nu trebuie să depășească 10 mm.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: