[实用新型]一种用于生长掺杂直拉晶体的掺杂器定位装置及掺杂装置

说明书

本实用新型提供一种用于生长掺杂直拉晶体的掺杂器定位装置，包括掺杂罩和定位件，定位件设于掺杂罩上，且定位件的一端与掺杂罩连接，定位件的另一端延伸出掺杂罩靠近硅溶液一端的端面，在掺杂时，定位件与硅溶液接触，对掺杂罩进行定位。本实用新型的有益效果是用于将低熔点元素(磷、砷)掺入硅溶液中的掺杂器使用，具有掺杂罩和定位件，对掺杂罩进行定位，使得掺杂效果一致性好。

技术领域

本实用新型属于直拉单晶技术领域，尤其是涉及一种用于生长掺杂直拉晶体的掺杂器定位装置及掺杂装置。

背景技术

晶体硅材料常用作集成电路的初始材料，典型生产单晶硅的方法是Czochralski法(即CZ工艺)。首先将原料多晶硅熔化在石英坩埚中，在多晶硅已完全熔化并且温度达到平衡之后，将一个晶种浸入熔体并且随后慢慢提起，通常在提起的同时要不断地转动晶体，这样单晶就逐渐生长成比较大的硅晶体。

在生长高品质的硅晶体时，一些影响晶体生长的条件必须小心地加以控制，比如温度、压力、提拉速度和熔体中的杂质。为了控制晶体材料的导电类型和导电能力，一些特定的杂质会被有意识地加到熔融态硅中做掺杂剂。低熔点的高纯元素如磷、砷、锑作为掺杂剂被导入熔融态硅中。

目前，在晶体生长过程中掺杂其它元素需要与多晶硅混合，随后再熔化，造成部分掺杂剂的挥发损失。对于低熔点的掺杂元素，如红磷(Red Phosphor，RP)、砷(As)、锑(Sb)等，由于其升华温度比较低，在硅熔化后再加入掺杂剂，可以显著减少掺杂剂由于升华蒸发带来的损失，从而有利于改善晶锭的电阻率调控。

然而在该方法中装载有掺杂剂的料斗与单晶炉提拉轴连接，单晶炉的坩埚轴与提拉轴在同一条直线上，掺杂装置始终对准石英坩埚中间部分的熔体表面。因此不论坩埚轴与提拉轴转动方式(顺时针、逆时针)以及转动速度如何，由于坩埚轴与提拉轴的对中的关系决定了其掺杂装置始终对准石英坩埚中间特定部分的熔体表面，结果是掺杂元素的蒸汽只能从坩埚中间部分硅熔体表面进入熔体，使得掺杂效果一致性不好，熔体内杂质分布不均匀。

发明内容

鉴于上述问题，本实用新型要解决的问题是提供一种用于生长掺杂直拉晶体的掺杂器定位装置及掺杂装置，用于将低熔点元素(磷、砷)掺入硅溶液中的掺杂器使用，具有掺杂罩和定位件，对掺杂罩进行定位，使得掺杂效果一致性好。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于生长掺杂直拉晶体的掺杂器定位装置，包括掺杂罩和定位件，定位件设于掺杂罩上，且定位件的一端与掺杂罩连接，定位件的另一端延伸出掺杂罩靠近硅溶液一端的端面，在掺杂时，定位件与硅溶液接触，对掺杂罩进行定位。

进一步的，定位件包括连接件和限位件，连接件与掺杂罩连接，限位件与连接件连接，且限位件远离与连接件连接的一端延伸出掺杂罩靠近硅溶液的一端端面，用于对掺杂罩进行定位，定准掺杂罩与硅溶液之间的距离。

进一步的，连接件为安装座，安装座与掺杂罩连接，限位件与安装座可拆卸连接。

进一步的，安装座的数量为多个，对称设于掺杂罩的外壁上。

进一步的，限位件的数量与安装座的数量相适应，限位件为定位销。

进一步的，连接件为安装环，安装环与掺杂罩连接，且安装环与掺杂罩同轴设置。

进一步的，安装环的高度不大于安装环与掺杂罩的连接处至掺杂罩靠近硅溶液端的端面的距离。

进一步的，限位件的数量为多个，多个限位件均与安装环连接，且多个限位件对称设于安装环上。

进一步的，限位件的材质为石英。

一种掺杂装置，包括上述的用于生长掺杂直拉晶体的掺杂器定位装置和掺杂器，定位装置设于掺杂器上。