申请/专利权人：中国电子科技集团公司第四十六研究所

申请日：2022-02-23

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN114574946B

主分类号：C30B15/04

分类号：C30B15/04;C30B29/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2022.06.21#实质审查的生效;2022.06.03#公开

摘要：本发明提供一种重掺锑硅单晶中锑元素掺杂的方法及掺杂装置。掺杂装置包括石英外罩和内载料漏斗，内载料漏斗材质选用在石墨基体上镀碳化硅涂层，内载料漏斗设置在石英外罩内部。漏斗的斗盖为配重盖，斗体下部是细长圆柱。使用时，掺杂装置通过石英外罩罩系上的连接孔放置到单晶炉内，载料漏斗下部细长圆柱部分浸入硅熔体中，随着漏斗内锑元素不断向硅熔体中掺入，漏斗内锑元素量减少，漏斗的配重盖沿着导轨下滑直到所有锑单质全部进入熔硅。由于整个掺杂过程斗体的细长圆柱部分始终处于硅熔体中，避免了锑蒸汽被炉内的氩气流吹走而造成损失。锑元素的掺入效率增加至90%，避免了重掺锑硅单晶因为掺入失败造成的成品率大幅下降。

主权项：1.一种重掺锑硅单晶中锑元素掺杂的方法，包括称料、熔化、掺杂前隔离、掺杂、掺杂后隔离，称料、熔化、掺杂前隔离完成后，其特征在于：掺杂工艺参数设计完成后，使用掺杂装置（1）完成锑元素的重掺，包括如下步骤：第一步：按照掺杂比例称取锑单质（7）装入内载料漏斗（1-2）中，调整石英玻璃塞（1-2-4-1）的方向，将斗盖（1-2-4）圆周上的四个配重盖凹槽（1-2-4-4）对准斗体上部的内壁的四个配重盖导轨（1-2-1-1），将配重盖斗盖（1-2-4）盖在斗体上部（1-2-1）上，此时内载料漏斗斗盖上的配重盖凹槽1-2-4-4沿着斗体上部的配重盖导轨（1-2-1-1）下降，斗盖下部（1-2-4-3）的锥形面压在锑单质（7）上，将内载料漏斗（1-2）挂在挂钩（1-4）上；第二步：从单晶炉内取下籽晶夹头（6），将钼弯钩（8）穿插在籽晶夹头（6）上，掺杂装置（1）的连接孔（1-3）挂在钼弯钩（8）上；第三步：上升掺杂装置（1）至单晶炉副炉室（3-2）内，关闭单晶炉副炉室（3-2）炉门，进行Ar气置换操作，Ar气置换结束后，隔离阀（5）打开；第四步：设定掺杂工艺参数，即加热器功率、炉内氩气流量、炉压和液口距；第五步：待熔硅（10）液面保持稳定后，下降掺杂装置（1）进入单晶炉主炉室（3-1），使掺杂装置（1）下端距熔硅（10）液面3~5cm，此时内载料漏斗的斗体下部（1-2-3）细长圆柱部分深入熔硅（10）中；第六步：随着锑单质（7）通过斗体下部（1-2-3）的细长圆柱向熔硅（10）中的不断流入，内载料漏斗（1-2）内的锑单质（7）量减少，内载料漏斗（1-2）斗盖（1-2-4）的配重盖凹槽（1-2-4-4）沿着配重盖导轨（1-2-1-1）不断下降向下压锑单质（7），加速锑单质（7）的掺杂；第七步：直到所有锑单质（7）全部进入熔硅（10）后，将掺杂装置（1）提升至单晶炉副炉室（3-2），关闭隔离阀（5），进行掺杂后隔离；第八步：掺杂后隔离完成后，打开单晶炉副炉室（3-2）炉门，取下掺杂装置（1），完成重掺锑硅单晶中锑元素掺杂过程，升高单晶炉功率至引晶功率，坩埚转速升为6~8rpm，以增加锑元素掺杂的均匀性；掺杂时加热器功率在引晶时功率的基础上下降30~35%，在该状态下保持20~30min，氩气流量设置为60~80slm，炉压保持在80~100Torr，坩埚转速为2rpm，液口距为100~150mm；所述斗体下部（1-2-3）细长圆柱的直径为1~2cm，长度30~35cm；所述内载料漏斗（1-2）的材质为：在石墨基体上镀碳化硅涂层。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种重掺锑硅单晶中锑元素掺杂的方法及掺杂装置

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD