[实用新型]一种用于区熔气相掺杂的高频加热线圈

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于区熔法生长气相掺杂单晶硅的高频加热线圈。 

背景技术

硅单晶体作为一种半导体材料，一般用于制造集成电路和其他电子元件。区熔法生长单晶硅是一种重要的方法。由于区熔硅单晶生长时，硅熔体不接触任何物体，所以可以生长出比直拉法纯度高的单晶。区熔法生长的硅单晶不仅所含的氧、碳非常低，而且可以生产出直拉法无法达到的高电阻率。 

区熔单晶生产所使用的多晶原料电阻率一般较高，且区熔单晶生长环境洁净，不存在污染，因此区熔原生单晶电阻率较高，一般在两千以上。一般商业用的区熔硅单晶的电阻率约在10到200欧姆厘米之间，这种高电阻率的区熔硅单晶主要用在高功率的元件上。 

区熔单晶硅掺杂技术主要有以下几种：填装掺杂法、核心掺杂法、气相掺杂法和核嬗变掺杂法。目前最普遍使用的掺杂方法是气相掺杂法，这种掺杂技术是将易挥发的磷烷或硼烷气体直接吹入熔区进行掺杂。气相掺杂法具有操作简单，成本低，生产周期短等优点。 

气相掺杂法主要是将掺杂气体吹向熔体，并使之在熔区附近分解。气相掺杂法的难点主要在于如何使掺杂气体完全分解并使分解出的硼或磷进入熔区，因此掺杂气体的出气口的位置就非常重要。 

为了能使掺杂气体有效的进入熔区，我们对区熔生产中使用的平板线圈进行了改造，在线圈上增加了导气管，使掺杂气体能直接从刃口处进入熔体，从而能更加有效的使掺杂气体进入熔区。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于区熔气相掺杂的高频加热线圈，此加热线圈通过添加附属通气管可以提高掺杂气体进入熔区的效率，可以更准确的控制掺杂量。 

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案： 

本发明是通过在作为线圈主体的平板线圈上添加附属的导气管使掺杂气体能从线圈刃口处进入熔体，使掺杂气体在更靠近硅熔体的位置发生分解反应，从而更有利于掺杂剂进入熔体，提高掺杂气体掺杂效率。 

本实用新型的技术方案为： 

本实用新型的高频加热线圈由线圈主体和线圈附属导气管组成。 

线圈主体为普通的平板线圈，线圈附属结构是一定数目的铜金属导气管。铜导气管埋放在水冷管下部，可以是一根或多根。平板线圈中埋放的铜导气管一端 开口于线圈外边缘处，一端开在线圈刃口处。线圈刃口处的导气管开口可以在刃口凹槽处或刃口边缘。刃口处导气管开口应跟线圈刃口平齐，导气管外端口和掺杂气管连接。 

所述的铜导气管在平板线圈上均匀分布，相邻两铜导气管之间的圆心角θ和铜导气管的数目n具有以下关系：θ＝360°/n。 

所述的铜导气管的个数为1～6个，优选的个数为3～4个；为保证铜导气管在线圈中的埋设，铜导气管的直径应小于刃口处线圈厚度的1/2。 

所述的线圈主体及铜导气管可以一体加工也可以后期埋设。 

附图说明

图1为本实用新型高频加热线圈的俯视图。 

图2为本实用新型高频加热线圈中使用的平板线圈的俯视图。 

图3为本实用新型高频加热线圈中使用的平板线圈的剖视图。 

图中：1-平板线圈，2-铜导气管，3-冷却水管。 

具体实施方式

实施例1： 

附图是本实用新型一种应用：本实用新型的用于区熔法生长气相掺杂单晶硅的高频加热线圈包括8英寸线圈主体和附属铜导气管。线圈主体为一普通平板线圈，附属的铜导气管为一根内径为1mm的铜管。铜导气管的外端口在线圈外边缘处，内端口在刃口的凹槽处。