JP6880208B2 - Fz法によって単結晶を引き上げるための方法 - Google Patents
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Description
本発明は、多結晶が電磁融解装置によって融解され、その後再結晶化されるFZ法によって単結晶を引き上げるための方法、および対応するプラントに関する。
FZ法、いわゆるフローティングゾーン法またはゾーンメルティング法による、単結晶、特に半導体材料のそれの引上げにおいては、高い純度の単結晶を生成することが可能である。この方法では、多結晶、言い換えればより特定的には多結晶半導体材料からなる結晶が融解され、その後再結晶化される。
本発明によれば、独立請求項の構成を有する、単結晶を引き上げるための方法およびプラントが提案される。有利な実施形態は、従属請求項および以下の説明の主題である。
上記に示される構成および本明細書で明らかにされることとなるものは、示唆される特定の組み合わせにおいてのみならず、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組み合わせまたはそれら自体において用いられ得ることが理解される。
多結晶100、および本発明の方法が実施可能である融解装置300が、図1の側面図に概略的に示される。ここで、融解装置300は、たとえば、対応する線を介して接続される駆動ユニット320によって、高周波にしたがって駆動または動作可能である、インダクタまたは誘導コイル310を有する。
Claims (10)
- 多結晶(100)が電磁融解装置(300)によって融解され、その後再結晶化される、FZ法によって単結晶(150)を引き上げる方法であって、
第1段階(P1)で、前記多結晶(100)の下端を前記電磁融解装置(300)によって融解することと、
第2段階(P2)で、前記単結晶の核(140)を前記多結晶(100)の前記下端に付着することと、
第3段階(P3)で、前記核(140)の下方セクションと前記多結晶(100)との間に、薄状ネックセクション(130)を形成することと、を含み、前記薄状ネックセクション(130)の直径(dD)は前記核(140)の直径(dI)よりも小さく、前記方法はさらに、
前記第3段階(P3)の前の前記電磁融解装置(300)の動力を、液体材料と前記核(140)の一部上の固体材料との間の下側相境界(PU)の位置に応じて少なくとも一時的に変化させることと、
前記第3段階(P3)の間の前記電磁融解装置の前記動力を、前記液体材料と前記多結晶(100)の一部上の固体材料との間の上側相境界(PO)の位置に応じて少なくとも一時的に変化させることと、
前記上側相境界(PO)の前記位置に応じて前記下側相境界(PU)の前記位置を直接的に変化させることと、を含む、方法。 - 前記核(140)および/または前記多結晶(100)が鉛直方向に動かされる速度の上昇の前に、前記上側相境界(PO)の前記位置に応じて前記下側相境界(PU)の前記位置を変化させる、請求項1に記載の方法。
- 第4段階(P4)で、前記薄状ネックセクション(130)と前記多結晶(100)との間に、円錐セクション(135)を形成することと、
前記第4段階(P4)の間の前記電磁融解装置(300)の前記動力を、前記円錐セクション(135)の傾斜角度(φ)を推定するために用いられることが可能である固有の変数に応じて、少なくとも一時的に変化させることと、を含む、請求項1または請求項2に記載の方法。 - 用いられる前記固有の変数は、結晶化された材料の前記円錐セクションの前記傾斜角度、固体材料、液体材料、および境界の間の三重点における前記円錐セクションの傾斜角度、前記円錐セクション(135)の直径の変化、または前記下側相境界における前記円錐セクション(135)の前記直径である、請求項3に記載の方法。
- 前記電磁融解装置(300)の前記動力の変化の間に、前記固有の変数に応じて前記上側相境界(PO)の前記位置を変化させるか、または
前記電磁融解装置(300)の前記動力を、前記上側相境界(PO)の前記位置および前記固有の変数に応じて、同時に一時的に変化させること、を含む、請求項3または請求項4に記載の方法。 - 前記上側相境界(PO)の前記位置の認識がその後予め決められた正確性未満でのみ可能となるとすぐに、前記固有の変数に基づいて前記上側相境界(PO)の前記位置を変化させる、請求項3から請求項5のいずれかに記載の方法。
- 前記円錐セクションの前記傾斜角度(φ)のための前記固有の変数を、前記電磁融解装置(300)の下方に配置されるカメラ(352)を用いて決定することを含む、請求項3から請求項5のいずれかに記載の方法。
- 前記下側相境界(PU)および/または前記上側相境界(PO)の前記位置を、各々、前記電磁融解装置(300)上の固定参照点(PB)に対するそれぞれの前記相境界の距離(hU,hO)に基づいて決定することを含む、請求項1から請求項7のいずれかに記載の方法。
- 前記下側相境界(PU)の前記位置を、前記電磁融解装置(300)の下方に配置されるカメラ(352)を用いて決定することを含む、請求項1から請求項8のいずれかに記載の方法。
- 前記上側相境界(PO)の前記位置を、前記電磁融解装置(300)の上方に配置され得カメラ(351)を用いて決定することを含む、請求項1から請求項9のいずれかに記載の方法。
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