一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106995935A(43)申请公布日2017.08.01(21)申请号201710369602.8(22)申请日2017.05.23(71)申请人天津市环欧半导体材料技术有限公司地址300384天津市滨海新区高新区华苑产业园区（环外）海泰东路12号(72)发明人娄中士刘铮王遵义郝大维刘琨王彦君李立伟(74)专利代理机构天津滨海科纬知识产权代理有限公司12211代理人李纳(51)Int.Cl.C30B13/12(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置(57)摘要本发明创造提供了一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置包括主环形管及嵌套在主环形管管腔内的掺杂气环形管；主环形管及掺杂气环形管设有相互独立的进气口；主环形管上沿周向开设有若干个主出气孔，掺杂气环形管上沿周向开设有若干个掺杂气出气孔，主出气孔与掺杂气出气孔交错排布。本发明创造所述的掺杂装置能够有效改善炉体内掺杂气体浓度的均匀性和稳定性，确保生长出的区熔硅单晶径向电阻率分布的更加均匀。CN106995935ACN106995935A权利要求书1/1页1.一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置，其特征在于：包括主环形管(1)及嵌套在所述主环形管(1)管腔内的掺杂气环形管(2)；所述主环形管(1)及所述掺杂气环形管(2)分别设有相互独立的进气口(3)；所述主环形管(1)上沿周向开设有若干个主出气孔(4)，所述掺杂气环形管(2)上沿周向开设有若干个掺杂气出气孔(5)，所述主出气孔(4)与所述掺杂气出气孔(5)交错排布。2.根据权利要求1所述的一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置，其特征在于：所述主环形管(1)和所述掺杂气环形管(2)均为开环结构，开口处的一端开放作为进气口，另一端封闭。3.根据权利要求1或2所述的一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置，其特征在于：所述主出气孔(4)在所述主环形管(1)上端面等间距均匀分布。4.根据权利要求1或2所述的一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置，其特征在于：所述主出气孔(4)在所述主环形管(1)内圆面等间距均匀分布。5.根据权利要求1或2所述的一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置，其特征在于：所述掺杂气出气孔(5)在所述掺杂气环形管(2)上端面、内圆面、下端面或外圆面等间距均匀分布。6.根据权利要求1或2所述的一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置，其特征在于：所述主出气孔(4)的孔径大于所述掺杂气出气孔(5)的孔径。2CN106995935A说明书1/3页一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置技术领域[0001]本发明创造属于区熔硅单晶生产技术领域，尤其是涉及一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置。背景技术[0002]硅单晶是一种重要的半导体材料，一般用于制造集成电路和其他电子元件，采用区熔法生长的硅单晶具有纯度高、缺陷少等优点，因此被应用于中高端电力电子器件中。区熔硅单晶在制备过程中，掺入一定量的电活性杂质可将高纯度多晶硅原料制成具有一定电学性质的掺杂硅单晶，气相掺杂是区熔硅单晶掺杂的重要手段之一，在国外市场，除高压、大电流的电力、电子器件使用单晶外，包括整流模块器件的分离器件均使用气相掺杂单晶，但目前，气相掺杂单晶在掺杂均匀性和一致性方面仍旧存在问题，导致区熔硅单晶径向电阻率分布不均匀。[0003]现有技术中已知的常规掺杂管道采用区熔主氩气和气掺掺杂气从不同的管道中进入炉腔，由于主氩气流量明显大于掺杂气流量，掺杂气通过弥漫的方式充满炉腔，这就导致炉体内掺杂浓度存在波动性，而主氩气由炉体一侧氩气孔吹入，会引起炉体内的强迫对流，进一步引起炉体内掺杂浓度的较大波动，造成熔体表面掺杂气体浓度不均匀，进而影响掺杂气体融入熔体的均匀性，最终导致区熔硅单晶径向电阻率分布不均匀。发明内容[0004]有鉴于此，本发明创造旨在提出一种能够有效改善掺杂气体浓度均匀性和稳定性，进而改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置，以解决上述问题。[0005]为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：[0006]一种改善区熔硅单晶径向电阻率分布的掺杂装置，其特征在于：包括主环形管及嵌套在所述主环形管管腔内的掺杂气环形管；所述主形管及所述掺杂气环形管分别设有相互独立的进气口；所述主环形管上沿周向开设有若干个主出气孔，所述掺杂气环形管上沿周向开设有若干个掺杂气出气孔，所述主出气孔与所述掺杂气出气孔交错排布。[0007]进一步的，所述主环形管和所述掺杂气环形管均为开环结构，开口处的一端开放作为进气口，另一端封闭。[0008]进一步的，所述主出气孔