一种直拉单晶硅的Sb掺杂装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于半导体晶体生长领域，特别涉及一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置，能够实现Sb掺质安全、便捷的掺杂。
【背景技术】
[0002]直拉单晶硅生长方法又称切克劳斯基(Czochralski)法，简称CZ法是目前半导体单晶硅的主要生长技术，超过98%的电子元件材料全部使用单晶硅。其中用CZ法占了约85%。直拉单晶硅技术主要是将多晶硅放入石英坩祸中，在单晶炉热场内加热融化，并采取合适掺杂，利用籽晶及温度控制从熔体中提拉生长晶体的一种方法。
[0003]目前，对于Sb掺质需要使用特定治具将Sb掺质烧结于籽晶下部，然后将籽晶安装于单晶炉籽晶夹具上，快速的下降并浸入硅熔汤内。而现有的掺杂方法主要存在以下问题:
1.烧结过程复杂，需要定制相应的治具，费用较高;2.掺杂过程，需要严格的控制，因Sb掺质的特性(熔化温度680°C、沸腾温度1380°C)而单晶生长温度为1420°C，在掺杂过程中极易造成掺质飞溅，影响单晶的正常生长;3.由于Sb的蒸汽压较高极易挥发，无法通过共熔的方式进行掺杂，Sb又区别于As无升华点，无法通过气相的方式进行掺杂。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置。本实用新型的Sb掺杂装置通过使用石英治具，将Sb置于石英容器内，无需烧结，操作简单、安全，可有效避免Sb的飞溅，节省工序成本。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型提供了一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置，包括:石英钟罩，所述石英钟罩外部顶端设有吊环，所述石英钟罩内设有石英烧杯，所述石英烧杯的底部呈锥形，底部中心设有开孔。。
[0006]所述石英钟罩内部顶端设有挂钩，所述石英烧杯通过所述挂钩悬挂于所述石英钟罩内。
[0007]所述石英烧杯的杯体两侧对称设有杯挂，所述杯挂悬挂于所述挂钩上。
[0008]所述杯挂熔接于所述石英烧杯的杯体两侧。
[0009]所述挂钩为J形挂钩或S形挂钩。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]本实用新型的Sb掺杂装置通过使用石英治具，将Sb置于石英容器内，无需烧结，操作简单、安全，可有效避免Sb的飞溅，节省工序成本。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的直拉硅单晶的Sb掺杂装置结构示意图；
[0013]图2为本实用新型的石英烧杯结构示意图；
[0014]图3为本实用新型的石英烧杯剖视图。
[0015]其中:
[0016]1-石英钟罩2-吊环3-挂钩4-石英烧杯
[0017]5-开孔6-杯挂
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。
[0019]实施例1:
[0020]如图1所示的一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置，包括:石英钟罩I，石英钟罩I顶端设有吊环2，石英钟罩I内设有石英烧杯4，石英烧杯4的底部呈锥形，底部中心设有开孔5。
[0021 ]石英钟罩I内部顶端设有挂钩3，石英烧杯4通过挂钩3悬挂于石英钟罩I内。
[0022]石英烧杯4的杯体两侧对称设有杯挂6，杯挂6悬挂于挂钩3上。
[0023]杯挂6熔接于石英烧杯4的杯体两侧。
[0024]挂钩3为J形挂钩或S形挂钩。
[0025]本实用新型的直拉硅单晶的Sb掺杂装置使用方法如下:
[0026]1.掺杂前准备:将称量好的掺质Sb置于石英烧杯中，石英烧杯悬挂于石英钟罩内；
[0027]2.待硅熔化完毕，打开炉门，将石英钟罩悬挂于籽晶重锤上，关闭炉门；
[0028]3.通过控制压力在200-300Torr，抑制Sb的熔化，降低石英钟罩高度，至熔汤液面约5mm左右；
[0029]4.随着Sb的慢慢升温，逐渐由固态变为液态，通过石英烧杯底部的小孔流出与熔汤接触，融化于熔汤内；
[0030]5.上升石英钟罩钟罩，打开炉门，取出石英钟罩，完成掺杂过程。
[0031]以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以做出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置，其特征在于，包括:石英钟罩，所述石英钟罩外部顶端设有吊环，所述石英钟罩内设有石英烧杯，所述石英烧杯的底部呈锥形，底部中心设有开孔。2.根据权利要求1所述的一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置，其特征在于:所述石英钟罩内部顶端设有挂钩，所述石英烧杯通过所述挂钩悬挂于所述石英钟罩内。3.根据权利要求2所述的一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置，其特征在于:所述石英烧杯的杯体两侧对称设有杯挂，所述杯挂悬挂于所述挂钩上。4.根据权利要求3所述的一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置，其特征在于:所述杯挂熔接于所述石英烧杯的杯体两侧。5.根据权利要求2或3所述的一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置，其特征在于:所述挂钩为J形挂钩或S形挂钩。
【专利摘要】本实用新型涉及半导体晶体生长领域，公开了一种直拉硅单晶的Sb掺杂装置，包括：包括：石英钟罩，所述石英钟罩顶端设有吊环，所述石英钟罩内设有石英烧杯，所述石英烧杯的底部设有开孔。本实用新型的Sb掺杂装置通过使用石英治具，将Sb置于石英容器内，无需烧结，操作简单、安全，可有效避免Sb的飞溅，节省工序成本。
【IPC分类】C30B29/06, C30B15/04
【公开号】CN205329208
【申请号】CN201521047045
【发明人】沈杨宇, 贺贤汉, 小暮康弘
【申请人】上海申和热磁电子有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年12月15日