长晶掺杂设备及长晶掺杂方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115928194A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202210563879.5(22)申请日2022.05.23(30)优先权数据1101288232021.08.05TW(71)申请人环球晶圆股份有限公司地址中国台湾(72)发明人朱酉致林塘棋吴汉声曾贤达(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240专利代理师王侠(51)Int.Cl.C30B15/04(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图14页(54)发明名称长晶掺杂设备及长晶掺杂方法(57)摘要本发明公开了一种长晶掺杂设备及配合长晶掺杂设备实施的一种长晶掺杂方法。长晶掺杂设备包括一长晶炉以及设置于长晶炉的一掺杂装置，并且掺杂装置包含沿相对于一水平方向倾斜的一斜插方向穿设于长晶炉的一进料管、设置于进料管内的一储料罩与一闸门管体。进料管形成有在其外表面上延伸的一放置口，并且放置口从其边缘沿斜插方向凹陷形成一上凹部及一下凹部。储料罩可分离地设置于闸门管体内，并且储料罩包含一储料槽以及形成于储料槽的外表面的一提把。当储料罩设置于闸门管体内时，闸门管体能用来隔绝放置口与进料管的内部空间。借此来避免发生掺杂物以及长晶掺杂设备的内部污染问题，并避免掺杂物在取出/放入时容易撞击放置口的问题。CN115928194ACN115928194A权利要求书1/3页1.一种长晶掺杂设备，其特征在于，所述长晶掺杂设备包括：一长晶炉，包含一炉体及设置于所述炉体内部的一坩埚，并且所述坩埚用来容纳一熔融原料；以及一掺杂装置，包含：一进料管，沿相对于一水平方向倾斜的一斜插方向穿设于所述炉体，并且所述进料管形成有在所述进料管的外表面上延伸的一放置口；其中，所述放置口自边缘沿所述斜插方向凹陷形成一上凹部及一下凹部；一储料罩，能拆卸地设置于所述进料管内，并且所述储料罩包含一储料槽以及形成于所述储料槽的外表面的一提把；及一闸门管体，设置于所述进料管内，并且所述储料罩能分离地设置于所述闸门管体内；其中，当所述储料罩设置于所述闸门管体内时，所述闸门管体能用来隔绝所述放置口与所述进料管的内部空间。2.根据权利要求1所述的长晶掺杂设备，其特征在于，所述进料管的邻近于所述坩埚的一端包含一进料管口以及部分地设置于所述进料管口内部的一斜管，并且所述斜管的两端分别形成有一平管口以及一斜管口；其中，所述斜管口平行于所述熔融原料的熔融表面。3.根据权利要求2所述的长晶掺杂设备，其特征在于，所述斜管口的位置邻近于所述熔融原料的所述熔融表面，并且所述斜管口与所述熔融表面之间的一垂直距离不大于5毫米。4.根据权利要求2所述的长晶掺杂设备，其特征在于，所述斜管的管外径不大于所述进料管的管内径，并且所述平管口设置于所述进料管口的内侧；其中，当所述储料罩设置于所述进料管内时，所述储料罩相对远离所述提把的一侧能分离地设置于所述平管口。5.根据权利要求4所述的长晶掺杂设备，其特征在于，所述储料罩还包含位置对应于所述提把的一置料口及自所述置料口朝所述储料槽的内部凹设形成的一置料管，所述储料罩邻近于所述置料口的一侧抵接于所述平管口，并且所述置料管与所述储料罩的内壁共同形成所述储料槽；其中，所述置料口用来供一掺杂物进入所述储料槽。6.根据权利要求1所述的长晶掺杂设备，其特征在于，所述进料管的所述放置口形成有一缩减凹槽，所述缩减凹槽位于所述上凹部与所述下凹部之间。7.根据权利要求1所述的长晶掺杂设备，其特征在于，所述闸门管体的一端形成有一闸门管口，并且所述闸门管口沿所述斜插方向凹设形成有一长槽；其中，所述长槽沿所述斜插方向的长度不小于所述放置口沿所述斜插方向的长度。8.根据权利要求7所述的长晶掺杂设备，其特征在于，所述长槽沿所述斜插方向的长度与所述放置口沿所述斜插方向的长度的比值为1.3至2。9.根据权利要求8所述的长晶掺杂设备，其特征在于，所述进料管内侧还包含一卡榫，所述卡榫能设置于所述长槽中，并且当所述储料罩设置于所述闸门管体内时，所述卡榫卡合于所述长槽相对远离所述闸门管口的一端。10.根据权利要求1所述的长晶掺杂设备，其特征在于，所述掺杂装置还包含一外管，所述外管沿所述斜插方向设置于所述炉体，并且所述进料管设置于所述外管内；其中，所述外管包含沿所述水平方向延伸的一操作管，并且所述操作管包含一操作管口，所述操作管口用来供所述储料罩自所述长晶炉外部进入所述外管内部。11.根据权利要求10所述的长晶掺杂设备，其特征在于，所述掺杂装置还包含一取出2CN115928194A权利要求书2/3页件，所述取出件包含一第一杆体以及形成于所述第一杆体的一端的一第一凹陷部，所述第一杆体的位置邻近于所述第一凹陷部的一端与所述第一杆体