Выращивание монокристаллов вытягиванием из расплава, например по методу Чохральского: .тигли или контейнеры для поддерживания расплава – C30B 15/10

Раздел C ХИМИЯ; МЕТАЛЛУРГИЯ
C30 Выращивание кристаллов
C30B Выращивание монокристаллов; направленная кристаллизация эвтектик или направленное расслаивание эвтектоидов; очистка материалов зонной плавкой; получение гомогенного поликристаллического материала с определенной структурой; монокристаллы или гомогенный поликристаллический материал с определенной структурой; последующая обработка монокристаллов или гомогенного поликристаллического материала с определенной структурой; устройства для вышеуказанных целей
C30B 15/00 Выращивание монокристаллов вытягиванием из расплава, например по методу Чохральского
C30B 15/10 .тигли или контейнеры для поддерживания расплава

Патенты в данной категории

СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ КВАРЦЕВОГО ТИГЛЯ

Изобретение относится к металлургии полупроводниковых материалов и может быть использовано, например, при выращивании монокристаллов кремния методом Чохральского. Защитное покрытие на внутреннюю поверхность кварцевого тигля наносят путем обработки внутренней поверхности тигля смесью газов H2, CO и H2O при массовом соотношении компонентов, соответственно, 2:28:18 при температуре 1150-1200°C в течение 1 часа, после чего тигель подвергают термообработке при температуре 1150-1200°C в течение 1 часа в атмосфере воздуха до получения плотного покрытия. Изобретение позволяет получать покрытие диоксида кремния толщиной 150-200 мкм, имеющее однородную поверхность без дефектов роста на внутренней поверхности кварцевых тиглей. Кроме того, способ технологичен, прост в аппаратурном оформлении и не требует значительных затрат энергии. 1 ил., 2 пр.

2527790
патент выдан:
опубликован: 10.09.2014
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛА МЕТОДОМ КИРОПУЛОСА

Изобретение относится к выращиванию крупных кристаллов, предназначенных для использования в приборах квантовой электроники. Способ выращивания кристалла методом Киропулоса из расплава или из раствор-расплава включает рост кристалла на затравку, зафиксированную в кристаллодержателе и расположенную сверху в центральной точке поверхности расплава, разращивание кристалла в ростовом тигле при медленном снижении температуры и охлаждение выросшего кристалла, при этом по окончании ростового цикла оставшийся в тигле расплав или раствор-расплав сливают через нагретую с помощью дополнительного нагревателя трубку, расположенную в донной части тигля, а выросший кристалл, сохраняющий свое положение после окончания ростового цикла, охлаждают в тигле, освобожденном от расплава. Технический результат - предотвращение растрескивания выросшего кристалла из-за термоупругих напряжений, возникающих в момент подъема кристалла, а также деформации платинового тигля расплавом при его медленном охлаждении. Получают кристалл, например, трибората лития размером 150×130×80 мм, оптически качественная часть которого составляет 80-90% объема выросшего кристалла. 2 ил.

2494176
патент выдан:
опубликован: 27.09.2013
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТОЛБЧАТЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ ИЗ ПЕСКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области получения монокристаллов кремния. Способ включает предварительную установку в нижней части тигля затравки, обеспечивающей кристаллизацию конечного продукта, загрузку полости тигля сырьевой массой, состоящей из зерен песка, с обеспечением непрерывной подачи в полость тигля новых дополнительных порций сырья из сообщающегося с ней объема вспомогательного резервуара и изоляции полости тигля с формируемым в ней монокристаллом от внешней среды, и обработку сырьевой массы искусственно созданным физическим полем при постоянном вращении тигля с формируемым в его полости кристаллом вокруг его продольной оси, при давлении, величина которого не соответствует значению атмосферного, при этом в качестве исходной сырьевой массы используют частицы оксида кремния, полученные дроблением зерен песка до размера 1-8 мкм, которые содержатся в составе сформированной в полости тигля воздушной взвеси в объеме 40-60%, а в качестве искусственно созданного физического поля - вращающееся переменное магнитное поле, напряженность которого в зоне преобразования исходной сырьевой массы составляет 1×105÷1×107 А/м, а частота 40-70 Гц, обработку сырьевой массы осуществляют в тигле, состоящем из трех отдельных частей: верхней съемной части, являющейся резервуаром с сырьевой массой; рабочего тигля, непосредственно предназначенного для выращивания монокристаллов, полость которого сообщается с объемом резервуара; и нижней съемной части, прикрепленной к нижней части рабочего тигля, предназначенной для сбора образующихся в нем при обработке отходов - шлаков и гранул кремния, сообщающейся с его внутренним объемом через выполненные в съемной перегородке калиброванные отверстия, причем в полость рабочего тигля непрерывно подают струи сжатого воздуха под избыточным давлением 0,1-0,6 кгс/см2, а вращение тигля осуществляют в течение 54-72 мин в два этапа, на первом из которых ось вращения постоянно сохраняет вертикальную ориентацию, а на втором этапе - эта ось периодически меняет свое первоначальное положение, отклоняясь от него на заранее заданный угол 5-15°, при этом тигель выполняет функцию замыкающего соединительного звена для системы, генерирующей переменные магнитные поля. Изобретение позволяет получать монокристаллы столбчатой формы из дешевого материала - обыкновенного песка, не требующего дополнительных подготовительных операций, связанных с его очисткой или обогащением. Показатель выхода конечного продукта имеет высокое значение (до 50% от объема исходного сырья). 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

2488650
патент выдан:
опубликован: 27.07.2013
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРИЛИПАЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ

Изобретение относится к технологии производства поверхностного покрытия для тиглей, предназначенных для приведения в контакт с жидкими материалами при высокой температуре, такими как жидкий кремний, с целью их затвердевания, например, в форме цилиндров. Способ получения пористого, неприлипающего покрытия, образованного из частиц карбида кремния, по меньшей мере, частично покрытых нанометровым слоем диоксида кремния, на поверхности внутренних стенок тигля, включает, по меньшей мере, следующие стадии: получение жидкой среды, содержащей, по меньшей мере, одну дисперсию частиц карбида кремния, осаждение указанной среды на поверхность внутренних стенок обрабатываемого тигля для получения при сушке нанесенной композиции пленки, образованной, по меньшей мере, из частиц карбида кремния, и термическую обработку при температуре в диапазоне от 500°С до 1050°С в окислительной атмосфере в течение от 1 до 5 часов. Полученное пористое покрытие при контакте с жидким кремнием обладает достаточной механической прочностью и предотвращает слипание затвердевшего вещества с тиглем. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 пр.

2479679
патент выдан:
опубликован: 20.04.2013
КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВЛЕННОГО КРЕМНИЯ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к оборудованию для кристаллизации расплавленного кремния или металлургической обработки для получения кремния очень высокой чистоты. Кристаллизатор содержит основной корпус с поверхностью основания и боковыми стенками, образующими внутренний объем. В соответствии с настоящим изобретением основной корпус содержит, по меньшей мере, 65% по весу карбида кремния и от 12 до 30% по весу компонента, выбранного из группы, в которую входят диоксид или нитрид кремния. Более того, основной корпус содержит, по меньшей мере, одно покрытие из диоксида и/или нитрида кремния, по меньшей мере, на поверхностях, образующих внутренний объем кристаллизатора. Использование в качестве основного компонента кристаллизатора карбида кремния, имеющего кристаллографическую фазу, которая не подвергается фазовому превращению при температурах обработки расплавленного кремния, позволяет решить проблему потери однородности передачи/отвода энергии, существующую в обычных кристаллизаторах. Кроме того, карбид кремния не имеет пластических фаз при этих температурах и, следовательно, не подвергается деформации. Благодаря этим отличным характеристикам такой кристаллизатор может быть использован несколько раз без какого-либо видимого ухудшения его физической целостности. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

2423558
патент выдан:
опубликован: 10.07.2011
ТИГЕЛЬ ДЛЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ КРЕМНИЯ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение имеет отношение к созданию тигля для кристаллизации кремния и к приготовлению и нанесению покрытий для выемки из тиглей, которые используют для обработки расплавленных материалов, застывающих в тиглях и затем извлекаемых из них в виде слитков, а более конкретно, к покрытиям для выемки из тиглей, которые используют для кристаллизации поликристаллического кремния. Тигель 1 для кристаллизации кремния содержит основание 2, имеющее нижнюю поверхность 21 и боковые стенки 22, образующие внутренний объем и защитное покрытие 3, которое содержит от 80 до 95 вес.% нитрида кремния и от 5 до 20 вес.% низкотемпературного минерального связующего материала при полном содержании кислорода в диапазоне от 5 до 15% по весу. Данное защитное покрытие может быть быстро и рентабельно нанесено, является более прочным и имеет улучшенное сцепление со стенками тигля. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

2401889
патент выдан:
опубликован: 20.10.2010
ТИГЕЛЬ ДЛЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ КРЕМНИЯ

Изобретении относится к области изготовления тиглей, предназначенных для обработки расплавленных материалов, которые кристаллизуются в тигле и затем удаляются из него в виде слитка, а более конкретно, к нанесению антиадгезионных покрытий для тиглей, используемых для кристаллизации поликристаллического кремния. Тигель для кристаллизации кремния состоит из основного корпуса 2, который содержит поверхность дна 21 и боковые стенки 22, образующие внутренний объем, подложки 25, содержащей от 80 до 100 вес.% нитрида кремния, расположенной у поверхности боковых стенок, обращенной к внутреннему объему, промежуточного слоя 3, содержащего от 50 до 100 вес.% диоксида кремния, нанесенного сверху от подложки 25, и поверхностного слоя 4, содержащего от 50 до 100 вес.% нитрида кремния, до 50 вес.% диоксида кремния и до 20 вес.% кремния, нанесенного сверху от промежуточного слоя 3. Тигель может включать дополнительный промежуточный слой 31 сверху первого промежуточного слоя 3, который содержит до 50 вес.% нитрида кремния с остатком, содержащим диоксид кремния. Изобретение позволяет создать тигель, который не требует приготовления очень толстого покрытия на оборудовании конечного пользователя, обеспечивает легкое и быстрое нанесение покрытия с улучшенными антиадгезионными свойствами, что позволяет изготавливать слитки кремния без трещин. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл.

2394944
патент выдан:
опубликован: 20.07.2010
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КВАРЦЕВЫХ КОНТЕЙНЕРОВ

Изобретение может быть использовано для изготовления кварцевых контейнеров с защитным покрытием для высокотемпературных процессов. В качестве исходного углеродсодержащего соединения используют органосиланы с атомным соотношением кремния и углерода, равным 1,0:(1,0÷4,0). Формирование покрытий осуществляют последовательным, многократным чередованием процессов смачивания поверхности контейнера органосиланами, высушивания ее при нормальных условиях с получением пленки полимера и отжига. Первый отжиг осажденной полимерной пленки проводят в окислительной атмосфере при 450-650°С в течение 20-30 минут, а второй и последующие отжиги осажденных полимерных пленок на сформированное оксидное покрытие проводят в инертной атмосфере при 700÷800°С в течение 30-60 минут. Изобретение позволяет улучшить качество защитных покрытий на кварцевых поверхностях контейнеров за счет повышения их плотности и прочности, обеспечивающих предотвращение взаимодействия расплавленного материала с рабочими стенками контейнера любой формы и уменьшение загрязнения получаемого материала диффундирующими примесями химических элементов из кварца. 2 табл.

2370568
патент выдан:
опубликован: 20.10.2009
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ СЛОЕВ КРЕМНИЯ НА УГЛЕРОДНОЙ ПОДЛОЖКЕ

Изобретение относится к области выращивания из расплава поликристаллических слоев кремния и может найти применение в производстве солнечных элементов (фотопреобразователей). Устройство для выращивания слоев 5 кремния на углеродной подложке 4, включает тигель, подложку, соединенную с механизмом ее перемещения, капиллярный питатель и нагреватель 2 питателя, при этом капиллярный питатель и тигель совмещены в одной детали 1 в форме полой лодочки с донной щелью, в которую заправлен элемент 3 из углеродного кариллярно-пористого материала: углеродного войлока или углеграфитовой ткани, контактирующий с подложкой. Изобретение позволяет упростить и удешевить конструкцию теплового блока и системы управления им, повысить однородность теплового поля в плоскости подложки, а также снизить расход электроэнергии и уменьшить габариты ростовой камеры. 2 ил.

2365684
патент выдан:
опубликован: 27.08.2009
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КВАРЦЕВЫХ ТИГЛЕЙ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ

Изобретение относится к области получения полупроводниковых материалов. Способ включает формирование покрытия нанесением соединений металлов на внутреннюю и/или внешнюю поверхности боковых стенок и донной части предварительно нагретого кварцевого тигля, при этом формирование покрытия осуществляют с использованием растворов или суспензий соединений циркония и/или гафния, в которые вводят поверхностно-активные соединения на основе оксида этилена, далее проводят обработку сначала действием микроволнового излучения, а затем нагревом до температуры 600-800°С и выдержкой при этой температуре. Предпочтительно, обработку проводят микроволновым излучением в прерывистом или непрерывном режиме с частотой от 800 до 1500 МГц в течение 20-30 минут. Изобретение позволяет повысить срок службы тигля. 8 з.п. ф-лы.

2355833
патент выдан:
опубликован: 20.05.2009
КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ КРЕМНИЯ

Изобретение относится к созданию кристаллизатора для кристаллизации поликристаллического кремния и к приготовлению и нанесению антиадгезионных покрытий для кристаллизаторов, которые используют для обработки расплавленных материалов, которые застывают в кристаллизаторе и затем извлекаются из него в виде слитков. Кристаллизатор 1, предназначенный для кристаллизации кремния, содержит: а) основной корпус 2, содержащий нижнюю поверхность 21 и боковые стенки 22, образующие внутренний объем; b) промежуточный слой 3, содержащий от 50 до 100 вес.% диоксида кремния, на поверхности боковых стенок 22, обращенной к внутреннему объему; и с) поверхностный слой 4, содержащий от 50 до 100 вес.% нитрида кремния, до 50 вес.% диоксида кремния и до 20 вес.% кремния, нанесенный сверху от промежуточного слоя 3. Кристаллизатор может содержать дополнительный промежуточный слой 31, нанесенный сверху первого промежуточного слоя 3, содержащий до 50 вес.% нитрида кремния, с остатком из диоксида кремния. Изобретение не требует подготовки очень толстого покрытия на оборудовании конечного пользователя, кристаллизатор может быть изготовлен быстро, с малыми расходами и имеет более прочное покрытие, обладающее повышенным сцеплением со стенками. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 ил.

2355832
патент выдан:
опубликован: 20.05.2009
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КВАРЦЕВЫХ ТИГЛЕЙ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ

Изобретение относится к области получения монокристаллов полупроводниковых материалов. Способ включает формирование покрытия путем нанесения соединений кальция, магния, стронция, бария или их смесей на внутреннюю и/или внешнюю поверхности боковых стенок и донной части предварительно нагретого кварцевого тигля с последующей термообработкой, при этом формирование покрытия ведут с использованием растворов или суспензий соединений кальция, магния, стронция, бария или их смесей, содержащих поверхностно-активные соединения на основе оксида этилена, перед термообработкой проводят обработку действием микроволнового излучения, а термообработку ведут нагревом при температуре не выше 600°С. Предпочтительно, воздействуют микроволновым излучением с частотой от 800 до 1500 МГц в течение 20-30 минут, а термообработку ведут в течение 30-60 минут. Способ позволяет повысить срок службы тигля. 9 з.п. ф-лы.

2354761
патент выдан:
опубликован: 10.05.2009
ТИГЕЛЬ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЛОКА КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых материалов, в частности кремния для фотоэлектрических устройств с использованием тиглей. Тигель для устройства для изготовления блоков кристаллического вещества направленной кристаллизацией состоит из боковых стенок (8) и основания (7), при этом основание (7) обладает параллельно направлению, по существу перпендикулярному основанию, лучшими характеристиками теплопередачи, по сравнению с характеристиками теплопередачи боковых стенок (8) вдоль указанного направления, основание (7) и боковые стенки (8) выполнены из материалов, содержащих по существу одинаковые основные химические компоненты, причем основание (7) является прозрачным для инфракрасного излучения, а боковые стенки (8) являются непрозрачными для инфракрасного излучения. В качестве материала основания (7) используют аморфную двуокись кремния, а материалом стенок (8) является непрозрачная кварцевая керамика. Основание (7) и боковые стенки (8) тигля могут быть образованы пластинами, выполненными из одного и того же материала - графита, обладающего анизотропными характеристиками теплопроводности, при этом теплопроводность пластин в плоскости пластин является намного меньшей, чем их теплопроводность в направлении, перпендикулярном к данной плоскости. Описано устройство для изготовления кристаллических блоков направленной кристаллизацией жидкой фазы, содержащее тигель, между основанием (7) которого и средствами охлаждения (4) расположен графитовый войлок (9), и средства уплотнения (10) графитового войлока (9). При осуществлении способа в данном устройстве во время затвердевания жидкой фазы в тигле устанавливают температурный градиент в диапазоне от 8°С/см до 30°С/см. Изобретение позволяет получать достаточно чистый поликристаллический кремний, характеризующийся большей длиной неосновных носителей, благодаря которой повышается эффективность фотоэлектрических устройств. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

2344206
патент выдан:
опубликован: 20.01.2009
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ ИЗ РАСПЛАВА

Изобретение относится к металлургии полупроводниковых материалов и может быть использовано, преимущественно, при получении кристаллов веществ с температурой плавления, превышающей температуру размягчения кварца, например, при выращивании монокристаллов кремния методом Чохральского. Способ включает размещение кварцевого тигля в составной подставке, образованной цилиндрической обечайкой и диском, загрузку исходного сырья в кварцевый тигель, установку тигля с подставкой в тепловой узел, расплавление загрузки, введение монокристаллической затравки и вытягивание монокристалла из расплава. В данном способе обечайку выполняют в виде стакана, дно которого образуют путем размещения на диске подставки слоя того же материала, из которого выполнена цилиндрическая часть обечайки, размещают тигель в обечайке с возможностью скольжения, устанавливают тигель в тепловой узел таким образом, чтобы дно тигля оказалось в зоне максимального нагрева. Задают режим плавления, обеспечивающий уверенное размягчение сферической донной части кварцевого тигля, выдерживают тигель до расплавления материала загрузки, затем его опускают внутрь теплового узла в положение начала процесса выращивания и устанавливают режим выращивания монокристалла. Изобретение позволяет снизить себестоимость монокристаллов кремния за счет увеличения срока службы тигля и возможности его многократной дозагрузки исходным сырьем. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

2342473
патент выдан:
опубликован: 27.12.2008
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КВАРЦЕВОГО ТИГЛЯ

Изобретение относится к металлургии полупроводниковых материалов и может быть использовано, например, при выращивании монокристаллов кремния методом Чохральского. Способ формирования защитного покрытия на внутренней поверхности кварцевого тигля предусматривает обработку внутренней поверхности тигля рабочим раствором, содержащим соль бария с последующей термообработкой. Рабочий раствор содержит: в качестве соли бария ацетат бария, концентрированную уксусную кислоту и диэтиловый эфир при следующем массовом соотношении компонентов, соответственно, 1:11:18. Изобретение позволяет повысить срок службы тиглей за счет создания надежной защиты его внутренней поверхности, повысить выход готовой продукции, снизить брак, упростить способ и снизить расход кварцевых тиглей на килограмм готовой продукции при доступности используемых реактивов. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

2328562
патент выдан:
опубликован: 10.07.2008
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ОКСИДОВ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области выращивания оптических кристаллов, предназначенных для применения в оптоэлектронных приборах. Устройство содержит корпус с камерой роста и камерой охлаждения, которые разделены керамической проставкой, тигель, размещенный в камере роста, индукционный нагреватель, верхний металлический нагревательный экран, установленный над тиглем, и механизм перемещения кристалла с штоком. Тигель выполнен в виде цилиндра, плоское днище которого сопрягается с цилиндрической боковой поверхностью по сферической поверхности, верхний металлический экран выполнен двухсекционным с нижней конической секцией и верхней сферической секцией, между камерами роста и охлаждения установлена наборная диафрагма со сменными концентрическими вставками, а к донной части тигля прикреплен приемник наведенных токов Фуко в виде цилиндра. Внутренний диаметр любой концентрической вставки наборной диафрагмы на 2-16 мм больше диаметра выращиваемого кристалла, причем концентрические вставки наборной диафрагмы выполнены из материала тигля. Диапазон отношения высоты цилиндрической стенки тигля к высоте стенки приемника наведенных токов Фуко составляет от 2 до 10, а диапазон отношения высоты конической секции верхнего металлического экрана к высоте сферической секции этого экрана составляет от 2 до 5. Устройство позволяет выращивать крупногабаритные (диаметром и длиной более 100 мм) оксидные кристаллы (LiNbO3, LiTaO 3 и др.) высокого оптического качества и структурного совершенства. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

2320790
патент выдан:
опубликован: 27.03.2008
РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ПРИЕМА РАСПЛАВЛЕННОГО КРЕМНИЯ ИЛИ ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ КРЕМНИЯ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к созданию резервуара для хранения расплавленного кремния и способа его изготовления. Способ изготовления резервуара для приема расплавленного кремния или для плавления кремния включает напыление материала в виде кремниевого композитного термета, который содержит металлический кремний, нитрид кремния и оксид кремния, на внутреннюю стенку указанного резервуара. Напыленное покрытие имеет следующее отношение содержания металлического кремния (X) к нитриду кремния (Y) и к оксиду кремния (Z): X:Y:Z=20-50:77-30:3-20. Результат изобретения: создание резервуара для хранения ванны расплавленного кремния, который не загрязняет расплав кремния, а также имеет отличную спекаемость, механическую прочность и обеспечивает высокую производительность. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

2303663
патент выдан:
опубликован: 27.07.2007
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ТИГЛЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СЛИТКА КРЕМНИЯ ПО МЕТОДУ ЧОХРАЛЬСКОГО

Изобретение относится к области получения монокристаллов полупроводниковых материалов. Способ включает формирование барийсодержащего покрытия из гидроксида бария на внутренней и/или внешней поверхности нагретого кварцевого тигля, которое формируют напылением суспензии из гидроксида бария в атмосфере воздуха на поверхности кварцевого тигля, нагретого до температуры 100-150°С. Это позволяет улучшить равномерность и однородность покрытия, что приводит к увеличению выхода годного продукта и снижению брака при получении слитков монокристалла кремния.

2286407
патент выдан:
опубликован: 27.10.2006
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ГРУППОВОГО ВЫРАЩИВАНИЯ ОРИЕНТИРОВАННЫХ СЛОЕВ КРЕМНИЯ НА УГЛЕРОДНОЙ ТКАНИ

Изобретение относится к области выращивания из расплава поликристаллических слоев кремния и может найти применение в производстве солнечных элементов (фотопреобразователей). Сущность изобретения: устройство включает тигель для расплава, установленный внутри нагревателя, подложки, соединенные с механизмами их перемещения, и капиллярный питатель. Подложки выполнены из углеродной сетчатой ткани, а капиллярный питатель состоит из двух горизонтальных секций, размещенных слева и справа от тигля, каждая из которых имеет хвостовик, обмотанный жгутами из углеродной нити. Тигель выполнен с донным полым удлиненным носиком, снабженным независимым нагревателем, под тиглем установлена емкость для слива тигельного остатка, внутренняя поверхность которой покрыта слоем гексагонального нитрида бора, а над тиглем установлен вибрационный питатель для подачи дробленого кремния. 1 ил.

2258772
патент выдан:
опубликован: 20.08.2005
ПЛАВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ ИЗ РАСПЛАВА

Изобретение относится к технологии получения кристаллов веществ с температурой плавления, превышающей температуру размягчения кварца, например кремния, для полупроводниковой промышленности методом Чохральского. Сущность изобретения: плавильное устройство для выращивания монокристаллов кремния из расплава состоит из кварцевого тигля, размещенного в графитовой подставке, жестко закрепленной на штоке. Подставка выполнена составной в виде верхнего и нижнего дисков и обечайки, установленных соосно друг другу, при этом верхний диск, имеющий больший диаметр, чем нижний, выполнен с возможностью фиксации по отношению к нижнему диску и тиглю с обечайкой. Нижний диск закреплен на штоке, а обечайка сформирована и зафиксирована вокруг тигля. В качестве материала обечайки может быть использована фольга из тонкорасщепленного графита. Предложенное изобретение позволяет сократить время простоя плавильного устройства между перезагрузками, повысить технологическую чистоту производства монокристаллов кремния, уменьшить безвозвратные потери кремния и обеспечить целостность устройства при охлаждении после проведения процесса выращивания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

2241080
патент выдан:
опубликован: 27.11.2004
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ САПФИРА

Изобретение относится к технологии выращивания из расплавов объемных монокристаллов сапфира и направлено на повышение срока службы элементов конструкции. Сущность изобретения: в устройстве для выращивания монокристаллов сапфира, содержащем установленные в вакуумной камере нагреватель, тигель с формообразователем, затравкодержатель, тепловые экраны, системы регулирования скорости подъема затравочного кристалла и мощности нагревателя, в тигель соосно с ним установлен вкладыш из вольфрама, который выполнен в виде чаши, повторяющей форму тигля, или в виде набора колец из вольфрамового прутка по вертикали и горизонтали, при этом по вертикали кольца установлены соосно одно на другом, а по горизонтали кольца установлены концентрически и плотно прилегающими друг к другу. Кроме того, между вкладышем в виде чаши и тиглем установлена корзина; корзина выполнена в виде 1-3 пар изогнутых по форме вкладыша и скрепленных в нижней точке вольфрамовых прутков, концы которых выступают над верхней кромкой тигля и выгнуты наружу; корзина выполнена из вольфрамовых прутков диаметром 2-3 мм; вкладыш в виде чаши выполнен с толщиной стенок 300-500 мкм; тигель выполнен из сплава молибдена и вольфрама; кольца вкладыша скреплены друг с другом, а верхнее кольцо снабжено держателями. 6 з.п.ф-лы, 3 ил.

2227822
патент выдан:
опубликован: 27.04.2004
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ И СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ

Сущность изобретения: устройство для выращивания кристалла содержит кристаллизатор для нахождения в нем запаса расплавленного материала, из которого можно вырастить кристалл, и первое отражающее устройство для приема излучения, направленного вдоль входного пути, и отражения излучения по направлению ко второму отражающему устройству, посредством чего второе отражающее устройство отражает выходное излучение вдоль выходного пути. Первое и второе отражающие устройства располагаются на поверхности расплавленного материала или в непосредственной близости от нее так, что в процессе роста кристалла они сохраняют по существу постоянное положение относительно поверхности расплавленного материала. Устройство может содержать поддерживающие приспособления для закрепления первого и второго отражающих приспособлений. Устройство может быть устройством с одним кристаллизатором или устройством с двойным кристаллизатором. В устройстве с двойным кристаллизатором поддерживающее приспособление может быть вторым, внутренним кристаллизатором, содержащим расплавленный материал, соединяющийся через канал для жидкости с расплавленным материалом в первом кристаллизаторе. Устройство также может содержать устройство для обработки изображения для формирования изображения кристалла или любой части области поверхности роста и для определения измерения диаметра кристалла или измерения диаметра мениска в процессе роста. Устройство также может содержать устройство для регулирования роста кристалла в зависимости от измеренного диаметра кристалла или диаметра области мениска. Изобретение обеспечивает более точный контроль роста кристаллов. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 6 ил.
2200776
патент выдан:
опубликован: 20.03.2003
ПЛАВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСПЛАВА

Изобретение относится к металлургии полупроводниковых материалов и может быть использовано в конструкции плавильного устройства для выращивания кристаллов из расплава, преимущественно кремния. Сущность изобретения: плавильное устройство состоит из кварцевого тигля, установленного внутри графитовой подставки, и слоя порошка карбида кремния, помещаемого в зазор между тиглем и подставкой, при этом слой порошка карбида кремния локально меняется по толщине в соответствии с высотой стенки тигля, а графитовая подставка выполнена цельной. Данное устройство позволяет обеспечить равномерный нагрев расплавляемого материала, исключить деформацию кварцевого тигля и графитовой подставки. 2 з. п. ф-лы.
2114938
патент выдан:
опубликован: 10.07.1998
ТИГЕЛЬ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ОКСИДОВ

Изобретение относится к выращиванию монокристаллов методом Чохральского. Тигель выполнен в форме прямого усеченного конуса. При этом отношение разницы диаметров оснований тигля к его высоте равно 0,1 - 0,2. Такое соотношение обеспечивает наклон стенок тигля под углом 6 - 12o. Получены кристаллы Bi12GeO20, Bi12SiO20 и Bi4Ge3O12 диаметром более 60 мм, у которых отсутствовали включения второй фазы на 2/3 длины слитка. 1 ил.
2072003
патент выдан:
опубликован: 20.01.1997
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ КВАРЦЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Использование: в полупроводниковой промышленности. Сущность изобретения: способ включает напыление диоксида кремния, полученного в производстве разложения летучего соединения кремния в потоке кислородно-водородной плазмы на жаростойкий формообразователь с последующим остекловыванием напыленной заготовки в вакууме. Напыление заготовок кварцевых изделий (тиглей) производят на формообразователь из кремния полупроводниковой чистоты с использованием в качестве летучего соединения кремния моносилана при мольном соотношении последнего и кислорода 1:(10 - 30) при 1373 - 1573 К. Водород подают по щелевому каналу между каналами подачи моносилана и кислорода в мольном соотношении к кислороду 1:(0,3 - 0,5). Моносилан выделяют методом низкотемпературной ректификации из парогазовой смеси, предназначенной для получения высокоомного кремния, и используют без дополнительной очистки. Способ позволяет улучшить качество тиглей за счет снижения содержания примесей примерно на порядок, увеличить извлечение диоксида кремния из сырьевого продукта и исключить выбросы хлорсодержащих соединений в окружающую среду. 2 з. п. ф-лы.
2061111
патент выдан:
опубликован: 27.05.1996
ТИГЕЛЬ ИЗ НИТРИДА БОРА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к усовершенствованному тиглю из нитрида бора и способу его получения. Тигель из нитрида бора имеет закрытый и открытый конец и наружную поверхность, часть которой, близкая к открытому концу тигля, имеет двухслойное покрытие, содержащее нижележащий слой пиролитического графита и верхний слой пиролитического нитрида бора, полностью перекрывающий нижележащий слой. Слои осаждают на матрицу, имеющую форму получаемого тигля. Слой из пиролитического графита получают толщиной от 0,254 10-6 до 0,254 10-4 мкм путем разложения углеводородного газа. Слой из пиролитического нитрида бора получают толщиной от 0,508 10-6 до 0,0254 10-4 мкм путем взаимодействия галогенидов бора с аммиаком. 2 с. и 4 з. п. ф-лы, 2 ил.
2059025
патент выдан:
опубликован: 27.04.1996
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых материалов и может быть использовано при выращивании монокристаллов кремния по методу Чохральского. Сущность изобретения состоит в способе получения монокристаллического кремния, включающем расплавление исходного кремния в тигле, введение затравки, вытягивание кристалла из расплава на вращающуюся затравку. Процесс ведут в атмосфере аргона при его расходе после введения затравки, определяемом по формуле Q = KqG, где Q - расход аргона, нл/ч; K - коэффициент турбулентности аргона от 1 до 2; q - удельный расход аргона нл/ч кг, от 25 до 60 нл/ч кг; G - вес загрузки, кг. 1 с. и 1 з. п. ф-лы, 1 табл.
2057211
патент выдан:
опубликован: 27.03.1996
ПОКРЫТИЕ ГРАФИТОВОГО ТИГЛЯ

Использование: технология кремния для солнечных батарей. Сущность: создают покрытие графитового тигля для плавления и направленной кристаллизации кремния, состоящее из слоя нитрида кремния и слоя смеси нитрида кремния и кварца, которые нанесены на графитовую ткань, устилающую внутреннюю поверхность графитового тигля. 1 ил.
2036983
патент выдан:
опубликован: 09.06.1995
Наверх