具有复合多晶硅料管的拉晶系统、制备所述管的方法及形成单晶硅锭的方法与流程

本公开的领域涉及具有复合多晶硅料管的拉晶系统、形成所述管的方法及使用所述管形成单晶硅锭的方法。

背景技术：

1、在用于形成单晶硅锭的连续丘克拉斯基法中，当硅锭从熔体拉出时，多晶硅连续或间歇地添加到熔体以补充熔体。在一些常规方法中，固态多晶硅通过延伸穿过拉锭器外壳的料管添加到熔体。在用于单晶硅锭生长的一些分批模式中，拉晶器系统可保持在温度下，且多晶硅被供给到坩埚以制备可从其生长第二锭的第二硅熔体。

2、多晶硅可磨损料管，导致杂质进入熔体。料管通常由熔融石英过程制成，从而使管在其整个长度上具有均匀特性。在添加固态多晶硅期间，需要减少进入熔体的杂质量的拉晶系统及/或需要生产能够使管在其整个长度上具有可变特性的料管的方法。

3、本章节希望向读者介绍可与本公开各个方面相关的技术的各个方面，这些方面在下文中描述及/或主张。本讨论被认为有助于向读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。因此，应理解，这些陈述应当从此角度来解读，而非作为对现有技术的承认。

技术实现思路

1、本公开的一个方面涉及一种用于从硅熔体生长单晶锭的拉晶系统。所述系统包含拉轴且包含外壳，其界定生长室。坩埚组合件安置于所述生长室内用于容纳所述硅熔体。复合多晶硅料管延伸穿过所述外壳进入所述生长室以将多晶硅供给到所述坩埚组合件中。所述复合多晶硅料管由石英及至少一种掺杂剂制成。

2、本公开的另一方面涉及一种用于制备多晶硅料管的方法。将粉浆引入到模具中。所述粉浆包含二氧化硅、掺杂剂及液体载体。从所述模具移除所述液体载体的至少部分以形成多晶硅料管生坯。将所述多晶硅料管生坯与所述模具分离。将所述多晶硅料管生坯烧结以干燥且致密化所述多晶硅料管生坯以形成所述复合多晶硅料管。

3、本公开的另一方面涉及一种用于形成单晶硅锭的方法。在坩埚组合件中形成硅熔体。使所述硅熔体与晶种接触。将所述晶种从所述熔体抽出以形成单晶硅锭。通过复合多晶硅料管将多晶硅添加到所述熔体以补充所述熔体。所述复合多晶硅料管包含石英及掺杂剂。

4、存在关于本公开的上述方面所指出的特征的各种改进。本公开的上述方面还可包含更多特征。这些改进及额外功能可单独存在，或以任何组合存在。例如，下文讨论的与本公开的任何所说明的实施例相关的各种特征可单独或以任何组合并入本公开的上述任何方面。

技术特征：

1.一种用于从硅熔体生长单晶锭的拉晶系统，所述系统具有拉轴且包括：

2.根据权利要求1所述的拉晶系统，其中所述掺杂剂选自sic、si3n4、aln、si、zro2及y2o3。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的拉晶系统，其中所述掺杂剂的浓度至少为20ppm、至少为50ppm、至少为100ppm、在20ppm到10,000ppm之间及自100ppm至10,000ppm。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的拉晶系统，其中所述复合多晶硅料管通过以下制成：

5.一种用于制备多晶硅料管的方法，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其包括将所述多晶硅料管定位在形成于拉晶系统的外壳中的多晶硅料管端口中。

7.一种用于形成单晶硅锭的方法，其包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述掺杂剂选自sic、si3n4、aln、si、zro2及y2o3。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其中所述掺杂剂的浓度至少为20ppm、至少为50ppm、至少为100ppm、在20ppm到10,000ppm之间及自100ppm至10,000ppm。

10.根据权利要求7到9中任一权利要求所述的方法，其中所述多晶硅料管通过以下制成：

技术总结本发明涉及具有复合多晶硅料管的拉晶系统、形成所述管的方法及使用所述管形成单晶硅锭的方法。所述复合多晶硅料管包含石英及至少一种掺杂剂。所述复合多晶硅料管可由注浆成型方法制造。技术研发人员：R·J·菲利普斯,S·塞佩达,W·卢特尔受保护的技术使用者：环球晶圆股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29