[发明专利]氮掺杂硅熔体获取设备、方法及氮掺杂单晶硅制造系统

权利要求书

1.一种用于获取氮掺杂的硅熔体的获取设备，其特征在于，所述获取设备包括：

制粒装置，所述制粒装置用于利用多晶硅原料块制备粒径均匀的多数量的多晶硅颗粒；

反应装置，所述反应装置用于使所述多数量的多晶硅颗粒与氮气发生化学反应以获得相应的多数量的反应颗粒，其中，所述化学反应使每个多晶硅颗粒的表层生成为氮化硅，使得每个反应颗粒包括多晶硅核心和包裹所述多晶硅核心的氮化硅覆层；

熔化装置，所述熔化装置用于将所述多数量的反应颗粒熔化以获得包括硅原子和氮原子的所述氮掺杂的硅熔体。

2.根据权利要求1所述的获取设备，其特征在于，所述多数量的多晶硅颗粒的均匀的粒径介于5mm至20mm之间。

3.根据权利要求1所述的获取设备，其特征在于，所述反应装置包括：

容器，所述容器具有用于容置所述多数量的多晶硅颗粒的空腔；

氮气供应器，所述氮气供应器用于将氮气供应至所述空腔中；

加热器，所述加热器用于对所述容器进行加热以在所述空腔中提供高温。

4.根据权利要求3所述的获取设备，其特征在于，所述空腔呈细长的管状，所述容器还具有分别设置在所述空腔的两个纵向端部处的入口和出口，并且所述氮气供应器构造成经由所述入口持续地将氮气供应至所述空腔中，使得氮气流经所述空腔并经由所述出口排出。

5.根据权利要求3或4所述的获取设备，其特征在于，所述容器由石英制成。

6.根据权利要求3所述的获取设备，其特征在于，所述氮气供应器供应纯度不低于99.99％的氮气。

7.根据权利要求3所述的获取设备，其特征在于，所述容器具有用于将底部敞开的活动挡板。

8.根据权利要求1所述的获取设备，其特征在于，所述获取设备还包括吹扫装置，所述吹扫装置用于在发生所述化学反应之前利用保护性气体对所述多数量的多晶硅颗粒进行吹扫，以去除每个多晶硅颗粒的表面的残留水分和/或残留化学杂质。

9.一种用于获取氮掺杂的硅熔体的获取方法，其特征在于，所述获取方法应用根据权利要求1至8中任一项所述的获取设备实现，所述获取方法包括：

利用多晶硅原料块制备粒径均匀的多数量的多晶硅颗粒；

使所述多数量的多晶硅颗粒与氮气发生化学反应以获得相应的多数量的反应颗粒，其中，所述化学反应使每个多晶硅颗粒的表层生成为氮化硅，使得每个反应颗粒包括多晶硅核心和包裹所述多晶硅核心的氮化硅覆层；

将所述多数量的反应颗粒熔化以获得包括硅原子和氮原子的所述氮掺杂的硅熔体。

10.一种用于制造氮掺杂的单晶硅的系统，其特征在于，所述系统包括：

根据权利要求1至8中任一项所述的获取设备；

拉晶设备，所述拉晶设备用于利用所述氮掺杂的硅熔体采用Czochralski法拉制单晶硅棒。