[发明专利]用于控制氧的提拉坩埚和相关方法

说明书

用于从熔体生长晶锭的系统包括第一坩埚、第二坩埚和堰体。第一坩埚具有形成用于容纳熔体的外腔室的第一基部和第一侧壁。堰体在第一侧壁内侧的位置处位于第一基部的顶部上，以抑制熔体的从堰体外侧的位置向堰体内侧的位置的运动。第二坩埚确定尺寸成用于安置在外腔室内并具有形成内腔室的第二基部和第二侧壁。还公开了相关方法。

对相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月14日提交的美国非临时申请系列号No.13/804,585的优先权，其公开内容全部通过引用结合在本文中。

技术领域

本发明大体上涉及用于生产半导体或太阳能材料的晶锭的系统和方法，更特别地涉及用于通过限制或抑制硅熔体内的运动来减少晶锭中的缺陷或位错的系统和方法。

背景技术

在通过提拉(CZ)法生长的单晶硅的生产中，多晶硅首先在拉晶装置的诸如石英坩埚的坩埚中熔化，以形成硅熔体。拉具然后使晶种下降到熔体中，并且使晶种从熔体中缓慢地升出。为了使用该方法生产高质量单晶，必须维持与晶锭直接相邻的熔体的表面的温度和稳定性大体上恒定。用于实现该目标的已有系统没有完全令人满意。因此，需要更有效率和有效果的系统和方法来限制与晶锭直接相邻的熔体中的温度波动和表面破坏。

该背景技术章节意在向读者介绍可能与本发明的各方面相关的技术的各方面，这些方面在下文被描述和/或要求。相信该讨论有助于为读者提供背景信息，以帮助更好地理解本发明的各方面。因此，应当理解的是，这些叙述应当从这个角度阅读，而不是作为对已有技术的认可。

发明内容

第一方面是一种用于从熔体生长晶锭的系统。该系统包括第一坩埚、第二坩埚和堰体。第一坩埚具有形成用于容纳熔体的外腔室的第一基部和第一侧壁。堰体在第一侧壁内侧的位置处位于第一基部的顶部上，以抑制熔体的从堰体外侧的位置向堰体内侧的位置的运动。第二坩埚确定尺寸成用于安置在外腔室内并具有形成内腔室的第二基部和第二侧壁。第二基部通过堰体而保持与第一基部成间隔开的关系。第二坩埚具有穿过其中的坩埚通道，以允许位于堰体内的熔体运动到第二坩埚的内腔室中。

另一方面是一种用于从熔体生长晶锭的系统。该系统包括第一坩埚、第二坩埚和堰体。第一坩埚具有形成用于容纳熔体的外腔室的第一基部和第一侧壁。

第二坩埚位于第一坩埚的外腔室内并且包括第二基部和第二侧壁。第二侧壁确定尺寸成用于安置在第一坩埚的外腔室内。第二基部和第二侧壁形成内腔室。第二基部包括穿过其中的坩埚通道，以允许熔体的在第二坩埚外侧的区域中的部分运动到第二坩埚的内腔室中。

堰体位于第一坩埚的外腔室内，以抑制熔体的从堰体外侧的位置向堰体内侧的位置的运动。堰体定位在第一基部与第二基部之间，以将第二基部与第一基部间隔开。

另一方面是一种用于在晶锭生长系统中从熔体生长晶锭的方法。该系统具有包括第一基部和从第一基部向上延伸的第一侧壁以限定出外腔室的第一坩埚。该方法包括将堰体安置在外腔室中、将第二坩埚安置在堰体上、将原料材料放入外腔室中、和使原料材料熔化。

堰体沿着第一基部安置，以抑制熔体的从堰体外侧的位置向堰体内侧的位置的运动。第二坩埚具有形成内腔室的第二基部和第二侧壁。第二基部具有延伸穿过其中的坩埚通道。中间腔室在第一坩埚与第二坩埚之间形成在堰体内侧。熔化的原料材料形成熔体并从外腔室运动到中间腔室内侧，并运动到内腔室中。

存在对关于上述方面提出的特征的各种改善。其它特征同样也可以被结合在上述方面中。这些改善和附加的特征可以单独地或任意组合地存在。例如，下面关于所图示的实施例中任一种讨论的各特征可以单独地或任意组合地结合在上述方面的任一项中。

附图说明

图1是根据一个实施例的晶体生长系统的侧面剖视图；

图2是图1的坩埚组件的放大剖视图；