[发明专利]一种直拉重掺砷低电阻硅单晶的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种直拉硅单晶的装置，特别涉及一种重掺砷低电阻硅单晶的装置。

背景技术

当前市场对电阻率＜0.003Ω.cm的8英寸直拉重掺砷硅单晶的需求越来越多，而采用直拉法常规工艺拉制的重掺砷单晶电阻率普遍为＜0.004Ω.cm,为满足市场对低电阻重掺砷硅单晶的需求，必需特制相应的工具来降低电阻率。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明提供一种可以在拉晶过程中连续对溶液中挥发的砷杂质给予补偿，同时在炉膛气氛中增加杂质浓度，减少溶液扩散的速率，具体技术方案是，一种直拉重掺砷低电阻硅单晶的装置，包括热屏内胆、热屏外胆、石英锅、碳毡、石英环、石英环导向管，其特征在于：石英环为用高纯石英拉制出的石英管和在其上有数根石英环导气管导通管，且数根石英环导气管相对石英管成垂直弯曲，热屏内胆、碳毡、热屏外胆上有与石英环导气管数量相同的通孔，石英环导向管固定于孔内，使石英环导向管外壁距石英锅内壁20-100mm,石英环导气管插于石英环导向管内并可自由滑动，使用时，砷置于石英管内，通过在炉盖上安装的提升装置使石英环上下升降于石英锅内硅熔液液面之上。

本发明的技术效果是，结构简单，改造容易，通过石英环的上下升降，让重掺砷杂质的挥发速率能够满足低阻的要求。

附图说明

图1是本发明的结构剖面图。

具体实施方式

下面根据实例作进一步说明，炉压在90TORR、，首掺次的预掺量在600g。

如图1所示，一种直拉重掺砷低电阻硅单晶的装置，包括热屏内胆1、热屏外胆2、石英锅3、碳毡4、石英环5、石英环导向管6，石英环5为用石英拉制出一石英管5-1和在其上有数根石英环导气管5-2的导通管，且数根石英环导气管5-2相对石英管5-1成垂直弯曲，热屏内胆1、碳毡4、热屏外胆2上有与石英环导气管5-2数量相同的通孔，石英环导向管6固定于孔内，使石英环导向管6外壁距石英锅3内壁20-100mm,石英环导气管5-2插于石英环导向管6内并可自由滑动，使用时，砷置于石英内，通过在炉盖上安装的提升装置使石英环上下升降于石英锅3内硅熔液液面之上30-300mm，拉制出电阻率低于0.003Ω.cm的低阻重掺砷单晶的比例占整棵单晶的80%，。

原理是，在单晶未保持的过程中，将装置5提升与炉膛中的低温区，让砷杂质不达到挥发的温度，在正常拉晶过程中对石英环的位置进行调节，石英环5内砷熔化为气体，降低石英环5高度，利用其升华作用的压力，使砷进入硅熔液内，在对流的影响下对5进行调节，拉制出电阻率低于0.003Ω.cm的低阻重掺砷单晶，另一方面由于炉膛有氩气的流通，在砷杂质气氛作用下使氩气沿石英锅3及热屏外胆2间隙位置流出，防止氩气直接与单晶接触导致断包。