ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ (варианты) и устройство для производства кремниевых подложек - заявка на патент 2013110603


Классы МПК: C30B29/06   (2006.01)
Автор: Вайсберг Виталий Александрович (US)
Заявитель: Креатив Инновэйшнз, Инк. (US)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ производства высокочистых длинномерных кремниевых подложек для процесса Сименса и аналогичных процессов, в котором используют технологический реактор, содержащий подпитывающий кремний-сырец, формообразователь с отверстием, индукционный нагреватель, обеспечивающий столб расплава кремния над формообразователем, и кремневую затравку, подаваемую в отверстие формообразователя снизу; при этом в технологическом реакторе создают кислородсодержащую атмосферу, обеспечивающую создание пленки диоксида кремния на поверхности расплава.

2. Способ по п.1, в котором расплав кремния легируется кислородом из кислородсодержащей атмосферы, и пленка диоксида кремния образуется в ходе реакции между расплавом кремния и кислородом.

3. Способ по п.1, в котором кремниевая подложка формируется на кремниевой затравке из расплава в направлении силы тяжести.

4. Способ по п.1, в котором подпитка осуществляется подачей кремния-сырца на формообразователь сверху, и расплав образуется за счет индукционного нагревания.

5. Способ по п.1, в котором кремниевая подложка охлаждается прямым погружением в охлаждающую жидкость и/или парами охлаждающей жидкости в зоне охлаждения подложки в газовой среде.

6. Способ по п.5, в котором охлаждающей жидкостью является деионизированная вода.

7. Способ по п.1, в котором кремниевая подложка имеет уплощенную форму профиля и увеличенную боковую поверхность и характеризуется плавным увеличением толщины подложки от центра к краям, где соотношение между толщиной средней части подложки, толщиной по краям и шириной подложки составляет (1-2,5):5:(10-30).

8. Способ по п.1, в котором давление расплава над формообразователем на зону расплава кремниевой затравки, расположенную снизу от формообразователя, форма и высота столба расплава над формообразователем и температура процесса выращивания стабилизируются кольцом, размещенным на формообразователе, повторяющим форму поперечного сечения кремния-сырца и установленным соосно с ним, изготовленным из материала, химически стойкого в кислородсодержащей атмосфере.

9. Способ по п.8, в котором кольцо изготовлено из кварца.

10. Способ по п.8, в котором высота кольца составляет от 0,5 до 0,95 от заданной высоты столба расплава над формообразователем.

11. Способ по п.1, в котором полученным кремниевым подложкам придается П-образная форма.

12. Способ по п.11, в котором кремниевые подложки для придания П-образной формы нагревают по всей длине или в области их изгиба до температуры 950-1200 С.

13. Способ по п.1, в котором кремниевые подложки подвергают термической обработке при температуре 300-500°C в течение 3-40 минут для контролируемого уменьшения их удельного сопротивления.

14. Способ по п.1, в котором толщина пленки диоксида кремния составляет от 3 мкм до 60-80 мкм.

15. Способ по п.1, где толщина пленки диоксида кремния составляет от 25 мкм до 60 мкм.

16. Способ производства высокочистых длинномерных кремниевых подложек для процесса Сименса и аналогичных процессов, в котором используют технологический реактор, содержащий подпитывающий кремний-сырец, формообразователь с отверстием, индукционный нагреватель, обеспечивающий столб расплава кремния над формообразователем, и кремневую затравку, подаваемую в отверстие формообразователя снизу; при этом охлаждение кремниевых подложек осуществляют в ванне с жидкостью.

17. Способ по п.16, в котором охлаждение кремниевых подложек производится деионизированной водой.

18. Устройство для производства высокочистых длинномерных кремниевых подложек, для процесса Сименса и аналогичных процессов, содержащее технологический реактор с кислородсодержащей атмосферой, формообразователь с отверстием, изготовленный из материала, химически стойкого в кислородсодержащей атмосфере, кремниевую затравку, подаваемую в отверстие формообразователя и имеющую зону расплава под отверстием формообразователя, подпитывающий кремний-сырец со столбом расплава кремния над формообразователем, контактирующий с зоной расплава кремниевой затравки.

19. Устройство по п.18, которое дополнительно содержит охлаждающую ванну, расположенную ниже формообразователя.

20. Устройство по п.19, где охлаждающая ванна содержит деионизированную воду.

21. Устройство по п.18, которое дополнительно содержит кольцо, расположенное на формообразователе, имеющее поперечное сечение, совпадающее с поперечным сечением кремня-сырца и соосное с ним, изготовленное из материала, химически стойкого в кислородсодержащей атмосфере.

22. Устройство по п.21, в котором высота кольца составляет от 0,5 до 0,95 заданной высоты столба расплава над формообразователем.

23. Устройство по п.18, где отношение высоты зоны расплава кремниевой затравки к радиусу отверстия формообразователя составляет величину от 0,6 до 2,4.

24. Устройство по п.23, где минимальная высота зоны расплава кремниевой затравки составляет 1 мм.

25. Устройство по п.18, которое содержит индукционный нагреватель, расположенный над формообразователем.

26. Устройство по п.18, которое содержит формообразователь со множеством отверстий и соответствующих им кремниевых затравок, где отношение расстояния между центрами соседних отверстий формообразователя к радиусу этих отверстий не менее 4,0.

27. Устройство по п.18, которое дополнительно содержит вторичный индукционный элемент, имеющий отверстие, соответствующее форме получаемой кремниевой подложки, и нагреваемый за счет индукции до температуры 900-1100°C.

28. Устройство по п.27, где вторичный индукционный элемент расположен под формообразоветелем соосно с его отверстием.

Наверх