专利名称：控制重掺锑或砷的硅片中氧含量的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及调节氧在硅单晶棒内的浓度和分布的方法和装置，其中硅单晶棒，任选地掺杂锑或砷，是按照引上法(Czochralski)制备的；具体涉及的方法和装置中，熔体上方气氛的气体压力在晶体生长工艺期间调节到超过100乇的数值。
硅晶体中的氧具有有益和有害两种作用。在制造电子器件期间进行的各种热处理工艺中，晶体中的氧会造成诸如沉淀物、位错环和堆垛层错等缺陷。另外，还会在器件中造成电活性缺陷使器件具有较差的性能。然而晶体中氧的存在可增大硅片的机械强度，并且晶体缺陷由于捕获重金属杂质而改良整形产物的屈服点。因此，硅晶体中氧含量是产品质量的一个重要因素，必须根据硅片的实际使用要求来仔细控制。
在常规引上方法中，硅熔体盛在石英坩埚内。生长期间，一些石英以氧和硅或氧-硅复合体形式溶入熔体。一部分溶解的氧或氧-硅复合体迁移到熔体的自由表面并蒸发成一氧化硅。另一部分溶解的氧或氧-硅复合体结合进入生长的晶体。剩余的氧或氧-硅复合体残留在硅熔体。
继续生长晶体时，熔体自由表面面积保持恒定而坩埚内熔体水平面却下降。当熔体水平面下降时，接触熔体的坩埚表面面积减少，则结合进入晶体的氧也减少。最后的效果是熔体的体积氧含量降低，造成在硅棒生产中氧含量轴向降低。
作为掺杂剂锑或砷的添加使氧含量的降低日趋严重，出现公知的氧衰减现象。氧衰减归因于一氧化硅气体在熔体自由表面上蒸汽压力的增加，这是熔体中锑或砷的存在造成的。这种蒸汽压力的增加使得一氧化硅的蒸发速率加大，造成熔体内体积氧含量更低。
已有控制单晶硅和掺锑单晶硅氧含量的工艺报导。例如，Seki在US5423283中公开一种控制掺锑单晶硅棒中氧含量的方法，其中(i)在晶体生长过程中逐渐增加坩埚转速，或(ii)将石英坩埚转速中的类似脉冲式的变化叠加在连续增加坩埚转速过程中上。但是在两者的情况下，舱室内气氛保持在7-38乇范围的压力。
Oda等人在US5131794中公开一种控制由引上法制备单晶硅中氧含量的方法，其中通过相对于晶体长度或历经时间来控制舱室内压力和惰性气体引入舱室的供给速度。这个方法既可通过降低惰性气体进入舱室的流动又可通过增加舱室压力来减缓一氧化硅的蒸发速度。
Izunome等人的文章中，“调整环境压力在提拉(CZ法)重掺锑晶体中氧含量的控制”MatRes.Soc.Symp.Proc.，Vol.378(1995)，pp.53-58，也揭示从掺锑硅熔体中的蒸发一氧化硅可通过增加熔体上方压力来抑制。发现在100乇恒定压力下拉出的掺锑硅棒与30乇恒定压力下的相比，有更高的氧含量。
但是Oda等人和Izunome等人公开的方法没有着手解决当压力超过50乇时舱室内所密封的蒸汽造成的问题和随着压力增加时造成的更为严重的问题。当熔体上方压力增加时，不稳定的一氧化硅蒸汽易于反应形成二氧化硅和硅微粒。如果这种微粒接触硅棒或熔体表面，则形成晶体内的位错或晶体缺陷。另外，如果不将其从舱室除去，则捕获的蒸汽和微粒将沉积在晶体提拉器的视窗表面部分。在进行提拉工艺时，这种沉积将阻碍操纵者观察舱室和硅棒而干扰晶体提拉工艺。
因此在本发明目的之中，关注的是按照引上法从硅熔体提拉的、具有从中等到高等氧含量(亦即ASTM标准F-121-83，13-18PPMA，每百万原子的份数)的单晶硅棒中控制氧含量方法的措施；提拉任选地掺锑或砷单晶硅的上述这种方法的措施；采用提高压力来影响氧含量的这种方法的措施；在生产单晶硅棒期间去除蒸汽和微粒的这种方法的措施；和在生长工艺期间工艺设备免受蒸汽和微粒沉积的这种方法的措施。
本发明的这些目的和特点之中进一步关注的是蒸汽和微粒被吹洗出晶体提拉器的晶体提拉器的措施；吹洗气体的高速幕帘将蒸汽和微粒抽吸到晶体提拉器排放口的这种晶体提拉器的措施；基本限制蒸汽和微粒在邻近熔体区域的这种晶体提拉器的措施；抑制材料沉积在视窗部分的这种晶体提拉器的措施。
因此，本发明主要涉及控制单晶硅棒中氧含量的方法，其中晶体硅棒按照引上法从硅熔体(任选地含有锑或砷作掺杂剂)提拉。可批量式进行晶体生长工艺，其中是将多晶硅一次装料在坩埚内并且随着固化单晶的增加而硅熔体的水平面降低，或者连续式工艺，其中多晶硅连续装入坩埚以便使得在固化单晶增加时保持相对恒定的硅熔体水平面。在批量式的实施方案中，随着硅熔体固化部分的增加，熔体上方气氛的气体压力逐渐增加。在连续式的实施方案中，熔体上方气氛的气体压力被保持在或接近恒定值。在上述两者的实施方案中，晶体生长期间皆达到超过100乇的气体压力。
本发明进一步涉及去除生产单晶硅棒期间产生的蒸汽和微粒的方法，此单晶硅棒是按照引上法提拉的。该去除方法包括用吹洗气体的幕帘吹洗晶体提拉器内的气氛，其中吹洗气体的作用是从熔体和硅棒径向朝外吸出蒸汽和微粒。在优选实施方案中，使用一种盖罩将坩埚上方的部分气氛隔离。
本发明进一步涉及去除生产单晶硅棒期间产生的蒸汽和微粒的装置。该装置包括一个内有晶体生长舱室和提拉舱室的外壳，一种吹洗体系，该体系从硅棒表面和坩埚中间上方径向朝外吸出蒸汽和微粒，和一个让吹洗气体体系夹杂的蒸汽和微粒去除的排放口。在优选实施方案中，使用一种盖罩隔离坩埚上方的部分气氛。
本发明还涉及防止凝聚物和微粒在晶体提拉器视窗部分沉积的一种装置。这种装置采用多个薄挡板和惰性气流，使得在晶体生长舱室内的蒸汽停滞和沉积在挡板表面。在优选实施方案中，使用一种牺牲性视窗来防止晶体提拉器视窗部分的任何沉积。
本发明的其他目的随着下文分成几部分的指明将逐步地更加明了。
图1是按照本发明实施方案含有引上生长晶体舱室的晶体提拉器截面示意图；图2是图1放大的晶体提拉器局部截面图；图3是晶体生长舱室内使用盖罩的底部平面图；图4是显示一种选择性实施方案吹洗体系的晶体提拉器局部截面图；图5是显示本发明挡板的晶体提拉器局部放大视图；图6是视窗部分挡板的底部透视图，其中部分剖开以显示内部结构；图7是视窗部分的顶部平面图，其中部分剖开以显示内部结构；及图8说明使用本发明生产的三根硅棒的轴向氧含量，以及使用常规压力条件得到的轴向氧含量范围的曲线。
在附图的一些视图中相应的参考数字符号表示相应的部件。
参看图1，按照本发明原理构造的晶体提拉器一般表示为1。晶体提拉器包括围绕一定容积的外壳3，所述容积内含晶体生长舱室5和晶体提拉舱室7。外壳是气密的，以便维持两个舱室内所控制的气氛。外壳上视窗部分9可观察晶体生长工艺。
晶体生长舱室5内的坩埚11由圆筒形石墨加热盘13环绕，加热盘安装在电极15上，而加热盘连接一个电源(未画出)。坩埚11安装在转台17上，转台17有个连接到坩埚驱动装置(未画出)以使坩埚绕中心轴A旋转的轴19，并且在需要时可升高或降低坩埚。坩埚11顶部敞开且可盛有一定量的硅熔体。单晶硅棒21从熔体23提拉，自固定在夹具25内的籽晶(未画出)开始提拉，所述夹具25结合在连接支承结构29的提拉杆27上。
具有倒杯形状的盖罩31由内壁33支承，并且起的作用是将垂直坩埚11上方晶体生长舱室内的气氛部分与其余气氛隔离。盖罩31由高纯石英制造，或者由生长期间不沾污坩埚内熔体并可被加热防止蒸汽的凝聚物沉积在其表面的其他的合适材料制造。在盖罩31顶部的中央开口35(见图3)在提拉工艺继续进行时可让硅棒21穿过。盖罩31还有个开口36A，可以允许通过视窗9观察晶体生长工艺，以及开口36B，可以允许传感器(未画出)方便地进行监视。
外壳底部的排放口37允许提拉器1内待排放的真空压力通过泵(未画出)排出外壳3。生长期间空气基本被抽空并用惰性气体(例如氩气)替换。吹洗气体通过提拉舱室7顶部的喷嘴(未画出)，以及通过下文叙述的其他部位和喷嘴馈入外壳3，以此形成本发明的吹洗体系。
为了生长单晶硅棒21，坩埚11装载一定量的多晶硅，并且电流通过加热盘来熔化载料。硅熔体23可含有一定的掺杂剂，诸如锑或砷，引入它们为的是改良硅的电性能，这是本领域熟知的。制备高掺杂硅棒时，要添加足够量的锑或砷，使得硅棒所具有的掺杂剂量能产生优选的大约8-20mohm-cm(毫欧姆-厘米)的电阻率。
在坩埚11和籽晶旋转的同时，降下籽晶接触熔体23，然后从熔体缓慢提拉，与此同时保持生长舱室5内熔体上方的气氛。硅在籽晶上固化而引起单晶硅棒21的生长。在批量式生长的实施方案中，熔体23上方气氛的气体压力随着熔体固化份数的增加而逐渐加大。对含有锑或砷的熔体，熔体上方的气体压力其初始值大约15乇，优选大约25乇，更加优选大约30乇，而终值是大约250乇，优选275乇，最佳是大约300乇。经验表明，可以使用超过300乇的终值，超过这个值对所得氧含量无影响。本文所用术语初始值意指完成籽晶圆锥的生长(俗称完成放肩)并开始形成硅棒主体时的气体压力值，而术语终值意指完成硅棒主体生长并开始形成尾锥时的气体压力值。
随着生长工艺的进行和硅棒21长度的增加，增加硅熔体23上方的气体压力以抑制一氧化硅蒸发来补偿熔体内氧含量的降低。这种压力的增加起的作用是将硅棒的轴向氧含量保持在大约13-18PPMA，优选大约14-17PPMA。压力增加的速度随着一氧化硅的蒸发速度而变化。锑或砷的存在造成蒸发速度的增加，这是因为这些掺杂剂使得一氧化硅蒸汽压力加大的缘故。
制备掺杂锑或砷的硅棒时，熔体上方气氛的气体压力在大约固化25％熔体后优选超过大约50乇，在熔体固化大约60％后为大约100乇，而熔体固化大约75％后为大约200乇。更加优选的是，在熔体固化大约25％后将超过大约75乇，在熔体固化大约50％后是大约100乇，而熔体固化大约75％后为大约240乇。
在生长工艺的连续式装载的实施方案中，熔体上方气氛的气体压力一般保持在恒定值，亦即整个生长期间超过100乇的值。这意味着如上述的气体压力起始值和终值大至相等。气体压力通常保持在大约250乇，优选大约275乇，最佳大约300乇。
第一实施方案中的吹洗体系包括围绕坩埚11中心轴A以90°间隔配置的四个吹洗气体喷嘴39(仅画出两个)。应当了解，所用喷嘴数目及其角度位置可以是其它方式的但仍落入本发明范围。一般可以观察到，当喷嘴39彼此位于大约28-30cm时会得到最好结果。喷嘴39安装穿过并固定在盖罩31上，以便将高速气体以气流形式沿着设置的流动线路直接向下从坩埚11周边径向朝外输送。盖罩31内接受喷嘴39的洞孔41可见图3。从喷嘴39发数的吹洗气体气流在一起环绕坩埚11中心轴形成第一种的一般是圆筒形的气体幕帘。应当了解，该幕帘不必是全部连续地环绕坩埚11的中心轴A。
从坩埚11的敞开顶部周边外侧向下的第一幕帘气流其速度在晶体生长舱室5内从坩埚的敞开顶部径向朝外建立一个低压区。气流的方向在图1中以箭头43表示。坩埚11上方的蒸汽和微粒被吸入第一幕帘的气流并通过排放口37排出生长舱室5。
第一幕帘的径向向内提供了一般是圆筒形的且向下流动的第二种吹洗气体幕帘，并且从坩埚11的敞开顶部周边径向向内流动。第二幕帘比第一幕帘的速度多少低一些，但仍然建立一个低压区，可趋于将蒸汽和微粒吸入其气流。通过排放口37的抽吸形成第二幕帘形式的气流，如用图1的箭头45来示意。第二幕帘在坩埚11顶部附近向下和径向朝外流动流经坩埚顶部周围与第一幕帘合并。第一和第二幕帘的结合效果是实际上立即基本吹洗了坩埚上方蒸汽和微粒的整个区域，否则它们会在晶体提拉器1的内表面沉积。
现参看图2和3，通过套管47并配合晶体提拉器1的脖颈部形成第二幕帘。环套51包括晶体提拉舱室5内安装在外壳3上的凸缘53和从凸缘悬挂的管件55。管件55具有圆筒形内表面57(见图3)，其第一直径大约20-22厘米。在优选实施方案中，环套51构成外壳3的内脖颈部分。外壳3的外脖颈部分59从外壳3的顶部壁向上伸出，它有一个环形凸缘61和与环套51的第一直径基本相同的直径的内表面。套管47有环形凸缘63与外脖颈部分59的凸缘61重叠，使得套管支承在外壳3上。从套管47的环形凸缘63悬挂的管件65有个圆筒形外表面67(见图3)，其第二直径大约19-21厘米，比环套51和外脖颈部分59内表面的第一直径小一些。
套管47的外表面67和外脖颈部分59的内表面57以及外壳3的环套51限定了一个环形通道71，该通道向下伸展通过盖罩31进入晶体生长舱室5并在坩埚11上方终止。优选的是吹洗气体管线将吹洗气体通过环套51的部件73馈入晶体生长舱室内部的环形通道71，或者作为选择方式，通过外脖颈部分59的部件75(虚线所示)馈入。吹洗气体充入环形通道71并从圆筒形内的通道通过向下溢出而形成气体的第二幕帘。第二幕帘的速度比第一幕帘的低。连同批量式生长的实施方案使用时，随着熔体上方气体压力的增加，第二幕帘的速度降低。来自第二幕帘吹洗气体的速度优选在大约30乇时超过大约250cm/sec(厘米/秒)，在大约100乇时为大约75cm/sec，在大约200乇时为大约35cm/sec，而在大约300乇时是大约20cm/sec。更加优选的是，大约30乇时超过大约280cm/sec(厘米/秒)，在大约100乇时为大约80cm/sec，在大约200乇时为大约40cm/sec，而在大约300乇时是大约25cm/sec。应当了解，第二幕帘内的气体速度可以并非上述数值而并不超出本发明范围。
形成第一幕帘可通过由不锈钢制造的四个吹洗气体喷嘴39，喷嘴通过不锈钢软管(未画出)连接到惰性气体源。连同批量式生长的实施方案使用时，每个喷头发射的气体速度随着熔体上方气体压力增加时而减小。该速度优选大约30乇时为大约325cm/sec(厘米/秒)，在大约100乇时为大约100cm/sec，在大约200乇时为大约45cm/sec，而在大约300乇时是大约30cm/sec。更加优选的是该速度大约30乇时超过大约350cm/sec(厘米/秒)，在大约100乇时为大约105cm/sec，在大约200乇时为大约52cm/sec，而在大约300乇时是大约35cm/sec。应当了解，在第一幕帘内的气体的速度可以并非上述数值而并不超出本发明范围。
对于连续式装料的实施方案中，熔体上方气体压力在整个工艺期间保持在一般超过100乇的恒定值。因此，第一幕帘和第二幕帘的气体速度也一般保持恒定。就第一幕帘而言，气体速度在大约250乇时超过大约38cm/sec(厘米/秒)，在大约275乇时为大约34cm/sec，而在大约300乇时是大约30cm/sec。更加优选的是气体速度在大约250乇时超过大约44cm/sec(厘米/秒)，在大约275乇时为大约40cm/sec，而在大约300乇时是大约35cm/sec。而第二幕帘的气体速度在大约250乇时超过大约28cm/sec(厘米/秒)，在大约275乇时为大约24cm/sec，而在大约300乇时是大约20cm/sec。更加优选的是气体速度在大约250乇时超过大约33cm/sec(厘米/秒)，在大约275乇时为大约29cm/sec，而在大约300乇时是大约25cm/sec。应当了解，第一和第二幕帘两者的气体速度可以并非上述数值而并不超出本发明范围。
惰性气体的高速流动起的作用是将熔体上方的蒸汽和微粒吸收，并携带这些混和物径向朝外地离开熔体表面。然后，这种气体、蒸汽和微粒的流动通过排放口37被排出舱室。在优选实施方案中，产生第一幕帘吹洗气体的喷嘴39和套管47，脖颈部分59，环套51和产生第二幕帘气体的吹洗管线构成了气体输送结构。
现参看图4，表示第二实施方案中吹洗气体的输送结构。第一实施方案的喷嘴39用支承在生长舱室内部的圆环集气管77来代替。向下伸出的输送管79从集气管77伸展以输送吹洗气体形成第一幕帘。这些输送管77的空间关系类似于第一实施方案的喷嘴39的空间关系。可用单一的吹洗气体馈给管线(未画出)馈给集气管77。集气管可用来连接套管47、脖颈部分59和环套51，这样便产生单一和第二幕帘。
应当注意，在本发明单一和第二实施方案中，提供的第二幕帘的措施是可选的。
尽管采取了吹洗体系的措施，某些硅和二氧化硅还会在晶体提拉器1的内表面沉积。特别重要的是通过视窗部分9的观察晶体生长舱室5内部要通畅无阻。参看图5，视窗部分9包括在外壳3内形成的具有矩形截面的部分。透明窗口81密封式安装在这个部分的上端。一个连接到这个部分上的窗盖83迫使窗口81通过用在这个部分的沟槽的O-型环85密封啮合从而得到密封。一般情况下，吹洗气体管线87(见图7)通过入口89连接到这个部分9，让吹洗气体从透明窗口81下面注入。但是，采用吹洗气体的措施并未防止材料在窗口凝聚，它将会很快失去透明性。
一般以91表示的挡板安放在这个部分9的底端，它向晶体生长舱室5敞开。挡板91配合来自吹洗气体管线87的吹洗气体流动来抑制蒸汽和微粒向透明窗口81迁移。挡板91包括多个薄钼片93(见图6)，一般以一定间隔面对面地邻近视窗部分9来安装。要选择这个间隔使来自坩埚上方气氛的气体滞留在挡板93之间，同时允许通过挡板93观察，在优选实施方案中，该间隔是大约2-4cm。应当了解，挡板的材质及其间隔可以不是如上所述而并不超出本发明范围。
参看图5、6和7，薄片挡板93在框架97的相对侧壁95之间伸展，并被该框架支承。从每个侧壁95朝外伸出的凸缘99由合适的紧固器101安装在外壳3的顶部内壁上。框架97还在挡板93上方的部分支承一个牺牲式视窗103。牺牲式视窗103靠在挡板93的上端并接受任何蒸汽沉积，它能够通过挡板从晶体生长舱室迁移。它是一种相当简单和廉价的材料，可通过使框架97脱离外壳3和将框架滑出部件来更换牺牲式视窗103。牺牲式视窗103在挡板顶部基本盖住挡板93的空间。而且，牺牲式视窗103和框架97可允许来自吹洗管线87的吹洗气体围绕视窗边缘流动并进入挡板93之间的空间，这样，就有一些正压将不需要的蒸汽从挡板之间向下驱除。
随着下面实施例的说明，可用本发明方法控制单晶硅棒的氧含量，所述硅棒用锑或砷重掺杂，即电阻率大约8-20mohm-cm，得到中到高的氧含量，即大约13～高于16PPMA。所述实施例每一组所用的设计条件都可达到所要求的效果。可在其他的晶体直径、坩埚和多晶硅装载容积上产生类似于表I、II和图8给出的数据。因此，实施例绝非视为有限制含义。
实施例根据本发明方法，从含有34kg掺锑硅熔体载料的350mm直径的坩埚中使用图1装置提拉单晶硅棒(150mm标定直径)。表I说明，当硅熔体固化部分增加时，熔体上方气氛的气体压力值增加。表II说明，当熔体上方的气体压力增加时，来自吹洗体系的第一和第二幕帘的吹洗气体进入晶体生长舱室的速度降低情况。
表I
表II
图8提供了三根单晶硅棒的轴向氧含量，每根都是按照实施例所述方法制备的。可以看出，每根硅棒的轴向氧含量的范围大约13-大于16PPMA。图8还存在两片阴影区。一片阴影区说明使用常规气体压力(通常在10～20乇)时，所得氧浓度范围与晶体位置的关系。另一片阴影区说明现存氧数据的三根硅棒所用气体压力方面的变化。
比较这些轴向氧含量，应当注意到已实现本发明的几个目的。当熔体固化部分增加时，并不增加熔体上方气体压力，在熔体固化大约40-60％之后，轴向氧含量落入所要求的中到高氧含量范围以下。
上述方法可作各种变化而并不背离本发明精神范围，这就意味上述详述所含内容仅供说明绝非限制。
权利要求
1.一种在按照引上法从硅熔体提拉制备单晶硅棒期间去除所产生的蒸汽和微粒的方法，其中熔体处于熔体上方保持一种气氛的晶体提拉器的气密密封舱室内，该方法包括在晶体生长舱室内用第一幕帘的吹洗气体径向朝外吹洗坩埚顶部开口周边的气氛，以便将蒸汽和微粒吹离熔体表面；和用第二幕帘的吹洗气体径向朝内吹洗坩埚顶部开口周边的气氛，以便将蒸汽和微粒吹离硅棒和熔体表面。
2.根据权利要求1的方法，其中来自第二幕帘的吹洗气体的速度低于第一幕帘吹洗气体的速度。
3.一种具有吹洗体系的晶体提拉装置，该吹洗体系用于去除按照引上法从硅熔体提拉单晶硅棒的制备期间所产生的蒸汽和微粒，该晶体提拉装置包括一个外壳包围包括晶体生长舱室的容积，此外壳能够基本保持其内气氛；用于盛放硅熔体的一个坩埚，坩埚具有中心轴并且安装成可绕在晶体生长舱室内的中心轴旋转；加热坩埚和其内熔体的加热器；一个晶体提拉机械，包括一个籽晶提拉杆，它连接到能够使籽晶从熔体中提拉单晶硅棒升高的支承结构；一种吹洗体系，它包括吹洗气体输送结构，位于晶体提拉装置外壳内一般直接以向下气流形式位于坩埚中心轴径向朝外以输送高速度气体，高速度气体气流建立相对于坩埚中间上方压力的低压区域，从而使蒸汽和微粒从硅棒表面径向朝外吸入，并且从坩埚上方朝向高速度气流吸去；和在外壳内的排放口，以便使吹洗气体和进入其内的蒸汽和微粒通过流出外壳。
4.根据权利要求3的晶体提拉装置，其中建立一种吹洗气体的输送结构，以便以幕帘形式输送位于坩埚顶部开口外周边径向朝外的气体流。
5.根据权利要求4的晶体提拉装置，其中吹洗气体输送结构包括位于环绕坩埚中心轴的成角度间隔的多个吹洗气体喷嘴。
6.根据权利要求5的晶体提拉装置，其中吹洗气体输送结构包括一般是圆环形的吹洗气体集气管，从集气管向下伸展的吹洗气体喷嘴。
7.根据权利要求4的晶体提拉装置，其中吹洗气体幕帘包括第一幕帘和其内进一步建造吹洗气体输送结构以便一般环绕和间隔于坩埚中心轴以第二幕帘形式输送气体的气流，第二幕帘一般径向向内地位于第一幕帘内，第一和第二幕帘配合径向朝外抽吸坩埚顶部上方气氛内的蒸汽和微粒使之离开坩埚顶部上方。
8.根据权利要求7的晶体提拉装置，其中吹洗气体的第二幕帘径向向内地位于坩埚顶部开口径向的外周边以内。
9.根据权利要求8的晶体提拉装置，其中吹洗气体的第一幕帘径向朝外地位于坩埚顶部开口的径向外周边以外。
10.根据权利要求7的晶体提拉装置，其中吹洗气体的输送结构进一步包括在坩埚上方限定一种圆环形通道的设备，所述圆环形通道设备一般以圆筒形气流形成第二幕帘来输送吹洗气体。
11.根据权利要求7的晶体提拉装置，进一步包括安装在晶体提拉舱室的盖罩，此盖罩被加热可防止蒸汽在其表面凝聚，盖罩位于坩埚顶部上方，并将坩埚上方晶体提拉装置部分与就在坩埚上方气氛内的蒸汽和微粒屏蔽。
12.根据权利要求7的晶体提拉装置，进一步包括通过外壳观察晶体提拉舱室的视窗部分，视窗部分包括密封式安装在该部分的透明窗口和挡板，该挡板一般以一定间隔面对面地邻近视窗部分安装的多个薄片挡板构成，要选择邻近挡板之间的间隔使来自坩埚上方气氛的气体滞留，同时允许通过挡板观察晶体提拉舱室，从而保护视窗部分的窗口不沉积来自气氛的材料。
13.根据权利要求12的晶体提拉装置，进一步包括视窗部分吹洗气体发射器，它将吹洗气体从挡板朝外发射进入视窗部分，并且其中挡板包括支承挡板的框架，并安装在视窗部分内以阻挡除通过挡板的气体以外的气体在视窗部分内流动，使得从挡板外边发射进入视窗部分的吹洗气体在挡板之间流动，以将晶体提拉舱室气氛洗出，以及挡板朝外和透明窗口向内式由框架支承的一种牺牲式透明窗口，以便阻挡来自透明窗口的气氛。
全文摘要
一种在按照引上法从熔体提拉单晶硅棒中调节氧浓度和分布的方法和装置，熔体任选地掺杂锑或砷，且熔体上方保持一种气氛。在批量式生长工艺中，当熔体固化部分增加时，逐渐增加熔体上方气氛的气体压力使之超过100乇。在连续式生长工艺中，熔体上方气氛的气体压力保持在或接近超过100乇的恒定值。该工艺和装置进一步的特征在于使用控制的惰性气体流，以便将蒸汽和微粒从硅棒和熔体表面去除，使得制造的单晶硅棒具有零位错。
文档编号C30B27/02GK1480567SQ0215438
公开日2004年3月10日 申请日期1997年10月14日 优先权日1996年10月15日
发明者J·D·霍尔德, J D 霍尔德 申请人:Memc电子材料有限公司