[实用新型]一种用于降低单晶电阻率的重掺掺杂装置

说明书

本实用新型提供一种用于降低单晶电阻率的重掺掺杂装置，包括用于置放掺杂剂的放置筒和用于固定所述放置筒的防护罩，所述放置筒置于所述防护罩内侧；所述放置筒下端面为平面，在所述放置筒下端面至少设有一组通孔；被熔化的掺杂剂穿过所述通孔再经所述防护罩内侧并沿所述防护罩下端面与硅熔液充分混合。本实用新型一种用于降低单晶电阻率的重掺掺杂装置，结构简单，掺杂装置稳定不易晃动，提高掺杂装置下端面与熔硅液面的接触面积，扩大掺杂剂与硅熔液接触的面积，使掺杂剂充分与熔硅混合，进而提高掺杂效率，降低单晶硅棒的电阻率。

技术领域

本实用新型属于制备重掺硅单晶辅助工装技术领域，尤其是涉及一种用于降低单晶电阻率的重掺掺杂装置。

背景技术

重掺合金是现有硅单晶生产中生产方式之一，重掺的掺杂剂主要是硼、磷、锑和砷，由于硼具有不易挥发性，分凝系数较高，可以直接在装料过程中加入，但磷、锑和砷具有易挥发性，易燃易爆，分凝系数高，必须在多晶料熔化完成后，再使用专用掺杂装置将其掺入，掺杂装置的结构对掺入吸收效果的好坏起着重要作用。

中国公开专利CN104928760A提出一种用于重掺硼或磷直拉单晶掺杂装置和掺杂方法，提出的结构中，使用硅片放置掺杂合金，这种结构放置到熔融的硅液上部时，硅片就会瞬间一起熔化落入熔硅中，掺杂合金中掺杂剂锑由于自身特性需熔化的时间较长，硅片瞬间熔化会导致掺杂剂锑及其它掺杂剂未完全熔化就落入熔硅中，致使掺杂合金无法均匀地与熔硅混合，导致拉出的单晶硅棒电阻率较高。而且这种掺杂罩上顶端的结构的吊装方式容易导致掺杂合金的晃动，致使掺杂过程中气相掺杂不均匀，导致无法获得预期的单晶硅棒，质量不合格。

中国公开专利CN101717993B提出一种直拉重掺锑单晶的掺杂方法及掺杂装置，这一结构掺杂碗的结构使得掺杂合金气化进入熔硅的面积受限，致使挥发缓慢，无法在挥发过程中充分与熔硅液面接触，达不到充分掺杂的目的。而且这种结构也容易在掺杂过程中产生晃动，导致气相掺杂不均匀，影响单晶硅棒质量。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于降低单晶电阻率的重掺掺杂装置，解决了现有技术中掺杂装置结构设计不合理导致单晶硅棒电阻率偏大的技术问题，本实用新型结构简单，掺杂装置稳定不易晃动，提高掺杂装置下端面与熔硅液面的接触面积，扩大掺杂剂与硅熔液接触的面积，使掺杂剂充分与熔硅混合，进而提高掺杂效率，降低单晶硅棒的电阻率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于降低单晶电阻率的重掺掺杂装置，包括用于置放掺杂剂的放置筒和用于固定所述放置筒的防护罩，所述放置筒置于所述防护罩内侧；所述放置筒下端面为平面，在所述放置筒下端面至少设有一组通孔；被熔化的掺杂剂穿过所述通孔再经所述防护罩内侧并沿所述防护罩下端面与硅熔液充分混合。

进一步的，所述通孔均匀设置在所述放置筒下端面；所述通孔为倒锥形结构，所述通孔靠近所述防护罩开口一侧的孔径小于远离所述防护罩开口一侧的孔径。

进一步的，所述放置筒与所述防护罩同轴设置，所述放置筒外壁与所述防护罩内壁可拆卸连接设置。

进一步的，所述放置筒上端面与所述防护罩顶部有一定距离；所述放置筒高度大于所述放置筒内径。

进一步的，所述防护罩包括上段部和与所述上段部一体连接的下段部，所述上段部内径小于所述下段部内径；所述放置筒位于所述上段部内侧。

进一步的，所述上段部和所述下段部均为直壁式筒状结构；所述下段部内径不小于所述上段部内径的1/2，且不大于石英坩埚内径。

进一步的，所述下段部高度是所述上段部高度的1/8-1/6。

进一步的，所述放置筒下端面距离所述防护罩下端面的高度大于距离所述防护罩上端面的高度。

进一步的，所述上段部与所述下段部壁厚相同。