SA516371181B1 - أنظمة وبوتقات لإنتاج بلورات تستخدم لتحسين انتقال الحرارة إلى الصهارة - Google Patents

أنظمة وبوتقات لإنتاج بلورات تستخدم لتحسين انتقال الحرارة إلى الصهارة Download PDF

Info

Publication number
SA516371181B1
SA516371181B1 SA516371181A SA516371181A SA516371181B1 SA 516371181 B1 SA516371181 B1 SA 516371181B1 SA 516371181 A SA516371181 A SA 516371181A SA 516371181 A SA516371181 A SA 516371181A SA 516371181 B1 SA516371181 B1 SA 516371181B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
magma
small
crucible
weir
dam
Prior art date
Application number
SA516371181A
Other languages
English (en)
Inventor
ان سواميناثان تيروماني
ديفيد هيلكر جون
زيبيدا سالفادور
Original Assignee
سونيديسون،انك.
كورنر ستار ليمتد
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by سونيديسون،انك., كورنر ستار ليمتد filed Critical سونيديسون،انك.
Publication of SA516371181B1 publication Critical patent/SA516371181B1/ar

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/10Crucibles or containers for supporting the melt
    • C30B15/12Double crucible methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/002Continuous growth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02Elements
    • C30B29/06Silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C30B11/002Crucibles or containers for supporting the melt
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T117/00Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10T117/10Apparatus
    • Y10T117/1024Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
    • Y10T117/1032Seed pulling
    • Y10T117/1052Seed pulling including a sectioned crucible [e.g., double crucible, baffle]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

يتعلق هذا الاختراع بنظام لانتاج قالب بلورات من صهارة يشتمل على بوتقة خارجية، بوتقة داخلية وسد صغير weir. حيث تشتمل البوتقة الخارجية على جدار جانبي أول وقاعدة أولى. ويشكِّل الجدار الجانبي الأول والقاعدة الأولى تجويفاً خارجياً لاحتواء الصهارة. وتوضع البوتقة الداخلية في التجويف الخارجي ويكون لها محور طولي مركزي. وتشتمل البوتقة الداخلية على جدار جانبي ثان وقاعدة ثانية بها فتحة. وتكون الفتحة في القاعدة الثانية متحدة المركز مع المحور الطولي المركزي. ويتم وضع السد الصغير بين البوتقة الخارجية والبوتقة الداخلية من أجل حمل البوتقة الداخلية. انظر الشكل 1.

Description

‏أنظمة وبوتقات لإنتاج بلورات تستخدم لتحسين انتقال الحرارة إلى الصهارة‎
Crystal growing systems and crucibles for enhancing heat transfer to a melt ‏الوصف الكامل‎ خلفية الاختراع يتعلق هذا الإختراع بشكل عام بأنظمة لإنتاج قوالب بلورية من مادة شبه موصلة أو مادة شمسية فى الحالة المنصهرة وأكثر تحديداً بأنظمة لتقليل الحركة وتراكيز الشوائب فى القالب وتحسين انتقال الحرارة داخل الضهارة. في نظام إنتاج البلورات باستخدام عملية تشوخرالسكي ‎Czochralski‏ مستمرة؛ يقع واحد أو أكثر من السدود الصغيرة من السيليكا ‎silica‏ بين البوتقة الخارجية أو الأولى والبوتقة الداخلية أو الثانية لتشكيل تركيبة البوتقة. ويمكن أن تكون البوتقة الثانية مدعومة بواسطة واحد أو ‎AST‏ من السدود الصغيرة المغمورة في الصهارة. ويشكل السد الصغير (السدود الصغيرة) مناطق متعددة في تركيبة البوتقة لمنع الصهارة في منطقة واحدة من المرور في منطقة أخرى إلى مواقع محددة. وتم 0 الكشف عن أحد الأمثلة على نظام إنتاج البلورات هذا في طلب براءة الاختراع الأمريكي بالرقم التسلسلي 13/804585 (' الطلب 585“( المودع بتاريخ 14 مارس 2013 والذي دمج بكامله في المراجع هنا. وتصف براءة الاختراع الأمريكية رقم 2892739 طريقة لإنتاج بلورات وجهاز مصمم لإنتاج بلورات شبه موصلة لها خصائص تركيب ثابتة جوهرياً على مدى ‎gia‏ ممتد من طولها. وتصف براءة الاختراع الروسية رقم 90434347 طريقة لإنتاج بلورات وجهاز مصمم لإنتاج بلورات مفردة شفافة بصرياً صامدة للحرارة أساسها مركبات أكسيد معقدة ‎.complex oxide‏ وتصف براءة الاختراع الأمريكية رقم 4456499 نظام إنتاج البلورات بواسطة عملية تشوخرالسكي ‎Czochralski‏ باستخدام بوتقة مزدوجة يتضمن بوتقة داخلية مثبتة داخل البوتقة الخارجية بحيث تحتوي البوتقة الداخلية على حيز إضافي أو مخزن للضهارة شبه الموصلة عندما 0 يتوقف تدفق الضهارة شبه الموصلة من البوتقة الخارجية إلى البوتقة الداخلية. وتصف براء 8 | لاختراع ا لأمريكية رقم 7 سد صغير الذي يتم تصميمه لتحديد
الفجوة الحلقية المُثلى بين الجزء العلوي للسدّ الصغير والجانب السفلي للواقي الحراري الفائق المجاور في نظام إنتاج البلورات باستخدام عملية تشوخرالسكي ‎«Czochralski‏ ‏عند إنتاج بلورات السيليكون ‎silicon‏ الأحادية الناتجة بواسطة طريقة تشوخرالسكي ‎,Czochralski‏ يتم ‎sl‏ صهر السيليكون متعدد البلورات ‎polycrystalline silicon‏ في ‎Jala‏ بوتفة, مثل بوتقة الكوارتز ‎quartz crucible‏ في جهاز سحب البلورات مكوناً ضهارة السيليكون ‎silicon‏ ‎melt‏ ويعد ذلك يُنزل جهاز السحب البذور البلورية ‎seed crystal‏ داخل الصضهارة ويرفعها بشكل بطيء من الضهارة. ولإنتاج بلورة أحادية عالية الجودة باستخدام هذه الطريقة, فإنه يجب الحفاظ على درجة ‎Sha‏ واستقرار سطح الضهارة المُجاورة مباشرة للقالب ثابتين بشكل جوهري. كما أنه يجب المحافظة على درجة حرارة الصهارة المجاورة للقالب عند درجة عالية بما يكفي لمنع تصلب 0 الصهارة بشكل دائم. ولم تكن الأنظمة السابقة المستخدمة لتحقيق هذا الهدف مُرضية تماماً. لذلك, هناك حاجة لنظام لا يحدّ فقط من تقلّب درجات الحرارة والإضطرابات السطحيّة في الضهارة المجاورة بشكل مباشر للقالب»؛ لكنه يزود أيضاً انتقال كاف للحرارة إلى الصهارة المجاورة للقالب من أجل المحافظة على درجة حرارة هذه الصهارة. ‎ayy‏ من فقرة خلفية الإختراع هذه تعريف القارىء بالجوانب المختلفة للتقنية التي من 5 المحتمل أن تكون ذات صلة بالجوانب المختلفة للإختراع الحالي الموصوفة و/أو المطالب بحمايتها أدناه. ويُعتقد بأن هذا الوصف سيكون مُساعداً في تزويد القارىء بمعلومات مرجعية لفهم جوانب المختلفة للإختراع الحالي بشكل أسهل وأفضل. ووفقاً لذلك, يجب أن يُفهم بأن هذه البيانات يجب أن تقرأ في ضوء ذلك, وليس كإقرار بالتقنية السابقة. الوصف العام للاختراع إن الجانب الأول للاختراع الحالي هو عبارة عن نظام لإنتاج قالب بلورات من ‎Blea‏ ‏وشتمل النظام على بوتقة خارجية؛ بوتقة داخلية ‎dug‏ صغير «:©». حيث تشتمل البوتقة الخارجية على جدار جانبي أول وقاعدة أولى يشكلان معاً تجويفاً خارجياً لاحتواء الصهارة. وتوضع البوتقة الداخلية في التجويف الخارجي ويكون لها محور طولي مركزي. وتشتمل البوتقة الداخلية على جدار جانبي ثان وقاعدة ثانية بها فتحة. وتكون الفتحة في القاعدة الثانية متحدة المركز مع المحور
الطولي المركزي. ويتم وضع السد الصغير بين البوتقة الخارجية والبوتقة الداخلية من أجل حمل البوتقة الداخلية. والجانب الثاني للاختراع الحالي هو ‎Ble‏ عن نظام لإنتاج قالب بلورات من ‎Blea‏ ويشتمل النظام على بوتقة خارجية؛ بوتقة داخلية وسد صغير. حيث تشتمل البوتقة الخارجية على جدار جانبي أول وقاعدة أولى يشكلان معاً تجويفاً خارجياً لاحتواء الصهارة. وتوضع البوتقة الداخلية في التجويف الخارجي وتشتمل على جدار جانبي ثان وقاعدة ثانية بها فتحة. ويكون للفتحة مساحة مقطع عرضي أولى. ويتم وضع السد الصغير بين البوتقة الخارجية والبوتقة الداخلية من أجل حمل البوتقة الداخلية. ويكون للسد الصغير مساحة مقطع عرضي ثانية. وتكون النسبة بين مساحة المقطع العرضي الأولى ومساحة المقطع العرضي الثانية حوالي 0.25 على الأقل.
ويتمثل جانب ‎AT‏ للاختراع الحالي في نظام لإنتاج قالب بلورات من صُهارة. ويشتمل النظام على بوتقة خارجية؛ بوتقة داخلية وسد صغير أول وسد صغير ثان. حيث تشتمل البوتقة الخارجية على جدار جانبي أول وقاعدة أولى يشكلان معاً تجويفاً خارجياً لاحتواء الصهارة. وتوضع البوتقة الداخلية في التجويف الخارجي وتشتمل على جدار جانبي ثان وقاعدة ثانية بها فتحة. ويحدد الجدار الجانبي الثاني والقاعدة الثانية تجويفاً داخلياً. ويتم تحديد قياس الفتحة لتسهيل انتقال الحرارة
5 بين التجويف الخارجي والتجويف الداخلي. ويوضع السد الصغير الأول بين البوتقتين الخارجية والداخلية. ويوضع السد الصغير الثاني بشكل قطري خارج السد الصغير الأول لفصل الصهارة في عدة مناطق للصهارة.
ويوجد أوجه محسنة مختلفة تتضمن السمات المذكورة فيما يتعلق بالجوانب المذكورة أعلاه. ومن الممكن أيضاً دمج سمات أخرى في الجوانب المذكورة أعلاه أيضاً. ويمكن أن توجد هذه
0 التحسينات والسمات الإضافية لوحدها أو بأي توليفة. فعلى سبيل المثال, يمكن أن يتم دمج سمات مختلفة موصوفة أدناه فيما يتعلق بأي تجسيدات موضحة في أي من الجوانب الموصوفة أعلاه, لوحدها أو بأي توليفة. شرح ‎patie‏ للرسومات الشكل 1 : يمثل مقطعا عرضيا لنظام إنتاح بلورات يشتمل على تركيبة بوتقة؛
5 الشكل 2 : يمثل مقطعا عرضيا مكبرا لتركيبة البوتقة المبينة في الشكل 1؛
الشكل 3 : يمثل منظرا ممددا لمجموعة من السدود الصغيرة المستخدمة في تركيبة البوتقة ‎dull‏ في الشكل 2؛ الشكل 4 : يمثل لمسقط رأسي جانبي لمجموعة من السدود الصغيرة المبينة في الشكل 3 في تشكيلة مركبة؛ الشكل 5 : يمثل مقطعا عرضيا لمجموعة من السدود الصغيرة المبينة في الأشكال من 3- 5 على طول الخط 5-5 المبين في الشكل 4؛ الشكل 6 : يمثل مقطعا عرضيا جزئيا لمجموعة من السدود الصغيرة المبينة في الأشكال 5-3 على طول الخط 6-6 المبين في الشكل 5؛ الشكل 7 : يمثل رسما منظوريا لمسقط علوي لبوثقة ثانية مستخدمة في تركيبة البوتقة المبينة في الشكل 2؛ الشكل 8 : يمثل رسم منظوري لمسقط علوي للبوتقة الثانية المبينة في الشكل 7؛ الشكل 9 : يمثل مقطعا عرضيا للبوتقة الثانية المبينة في الأشكال 8-7 على طول الخط 9-9 المبين في الشكل ¢8 و الشكل 10 : يمثل مقطعا عرضيا جزثئيا لنظام إنتاج بلورات المبين في الشكل 1 يوضح المجال الحراري والخطوط الانسيابية للصهارة. وتشير الرموز المرجعية المتماثلة لأجزاء متماثلة في المناظر المختلفة في الرسومات. الوصف التفصيلي: وبالرجوع إلى الشكل ‎of‏ يظهر نظام إنتاج البلورات بشكل تخطيطي في الشكل 1 وأشير إليه بشكل عام بالرقم 100. وستخدم نظام إنتاج البلورات 100 لإنتاج قالب بلورات بواسطة طريقة 0 تشوخرالسكي. وكما كشف هناء تم وصف النظام يتعلق بطريقة تشوخرالسكي مستمرة لإنتاج قوالب بلورات مفردة؛ ويمكن مع ذلك استخدام عملية. وعلى سبيل المثال؛ يمكن أن تستخدم العملية في عملية تشوخرالسكي "لإعادة الشحن". وبشتمل نظام إنتاج البلورات 100 على صحن تسخين الركيزة ‎susceptor‏ 150 المدعوم بواسطة عمود الإدارة الدوار 152« وتركيبة بوتقة 200 تشتمل على الصهارة السيليكونية ‎silicon‏ ‎melt 5‏ 112 التي يتم سحب القالب 114 منها بواسطة جهاز سحب أو نظام سحب 134. وأثناء
عملية سحب البلورة, يتم انزال البذور البلورية 132 بواسطة جهاز سحب 134 إلى الضهارة 112 ومن ثم رفعها ببطء من الصضهارة. وعندما يتم رفع البذور البلورية 132 ببطء من الصضهارة 112, تتحاذى ذرات السيليكون ‎silicon‏ من الضهارة التي تتحاذى معها وترتبط بالبذور البلورية لتشكيل القالب 114. ويشتمل النظام 100 على نظام تغذية 115 لتغذية مادة خام التغذية الصلبة 116 إلى تركيبة البوتقة 200 و/أو الصهارة 112( ‎Sle‏ حراري ‎heat reflector‏ 160« ونظام تسخين 123 لتزويد الحرارة إلى تركيبة البوتقة 200 والمحافظة على الصهارة 112. وبالرجوع بشكل إضافي إلى الشكل 2 تتضمن تركيبة البوتقة 200 على بوتقة أولى 210 لها قاعدة أولى 212 وجدار جانبي أول 214 وبوتقة ثانية 230 لها قاعدة ثانية 232 وجدار 0 جانبي ثاني 234 ومجموعة من السدود الصغيرة المرتبة بشكل متحد المركز 260 280 300. ويكون للقاعدة الأولى 212 سطح علوي 218 وبيكون للقاعدة الثانية 232 سطح سفلي 8 وسطح علوي 240. ويمتد كل جدار من الجدران الجانبية 214 234 حول محيط القاعدة 212 2322 المعنية؛ ويحدد قطر 220 242 البوتقة المعنية 210 230. وبشكل الجدار الجانبي الأول 214 والقاعدة الأولى 212 تجويف خارجي. وبشكل الجدار الجانبي الثاني 234 والقاعدة 5 الثانية 232 تجويف داخلي 236. وبتم تحديد شكل وحجم البوتقة الثانية 230 على نحو يتيح وضع البوتقة الثانية 230 في التجويف الخارجي 216 للبوتقة الأولى 210. وفي بعض التجسيدات؛ يمكن أن يكون للبوتقة الأولى قطر داخلي يصل إلى حوالي 32 بوصة ‎(Sarg‏ أن يكون للبوتقة الثانية قطر داخلي يبلغ حوالي 24 بوصة. وفي تجسيد ‎OAT‏ يمكن أن يكون للبوتقة الأولى قطر داخلي يبلغ حوالي 24 بوصة ويمكن أن يكون للبوتقة الثانية قطر داخلي يبلغ 16 0 بوصة. وفي تجسيد ‎AT‏ كذلك؛ يمكن أن يكون للبوتقتين الأولى والثانية أي قطر داخلي ملائم ويتيح لتركيبة البوتقة 200 العمل وفقا لما هو مطلوب هنا. بالإشارة ‎Lead‏ إلى الأشكال 6-3( تتضمن مجموعة السدود الصغيرة المرتبة بشكل متحد المركز على سد صغير أول 260؛ سد صغير ثاني 280؛ وسد صغير ثالث 300. ومع أنه تم توضيح ووصف التجسيد المبين بأنه يشتمل على ثلاثة سدود صغيرة؛ إلا أن النظام 100 يشتمل 5 على أقل أو أكثر من ثلاثة سدود صغيرة؛ مثل سد صغير واحد؛ سدين صغيرين» أو أي عدد ملائم آخر من السدود الصغيرة التي تمكّن النظام 100 من العمل كما وصف هنا.
ويكون لكل سد من السدود الصغيرة 260« 280 300 هيكل أسطواني له ‎era‏ علوي مفتوح وجزء سفلي. ويكون لكل سد صغير 260 280 300 أيضاً سطح علوي 262 282 2 وسطح سفلي 264 284 304 على الترتيب. وتقوم السدود الصغيرة 260 280 300 بدعم البوتقة الثانية 230 ضمن التجويف الخارجي 216. وبالأخص؛ ترتكز الأسطح السفلية للسدود الصغيرة 264 284 304 على السطح العلوي 218 للقاعدة الأولى 212 ويرتكز السطح السفلي 238 للقاعدة الثانية 232 على الأسطح العلوية للسدود الصغيرة 262 282 302. وفي التجسيد الموضح؛ يتم تشكيل كل سطح سفلي للسد الصغير 264 284؛ 304 ليطابق نقطة التلامس المعنية للبوتقة الأولى 210. وعلى نحو مماثل؛ يتم تشكيل كل سطح علوي للسد الصغير 262 282 302 ليطابق نقطة التلامس 0 المعنية للبوتقة الثانية 230. وفي تجسيدات بديلة؛ قد يكون لسطح واحد أو أكثر من الأسطح العلوية والسفلية للسدود الصغيرة شكل معين غير الشكل الذي يطابق نقطة التلامس المعنية للبوتقة الأولى أو الثانية. ويكون لكل سد صغير 260 280 300 قطر خاص 266 286 306 (الشكل 5 ) محدد بواسطة الهيكل الأسطواني للسد الصغير. وفي التجسيد الموضح. يكون القطر 306 الخاص 5 بالسد الصغير الثالث أكبر من القطر 286 الخاص بالسد الصغير الثاني 280؛ ويكون القطر 6 الخاص بالسد الصغير الثاني 280 أكبر من القطر 266 الخاص بالسد الصغير الأول 0. وتكون السدود الصغيرة 260 280 300 متحاذية بشكل متحد المركز مع بعضها البعض بحيث يقع السد الصغير الثالث 300 خارج السد الصغير الثاني 280 على شكل قطري؛ ويقع السد الصغير الثاني 280 خارج السد الصغير الأول 260 على شكل قطري. وفي بعض التجسيدات؛ يتم ربط واحد أو أكثر من السدود الصغيرة 260« 280 300 بالقاعدة الأولى 212. وفي تجسيدات أخرى» يتم ربط واحد أو أكثر من السدود الصغيرة 260؛ 280« 300 بالقاعدة الثانية 232 بينما يتم في تجسيدات أخرى ربط واحد أو أكثر من السدود الصغيرة 260 280 300 بكل من القاعدة الأولى 212 والقاعدة الثانية 232. وقد يتم صقل البوتقة الأولى 210 والبوتقة الثانية 230 بالإحماء لتحسين الرابطة؛ مثل متانة وموثوقية الرابطة. ويتم ترتيب السدود الصغيرة 260 280 300 والبوتقة الثانية 230 ضمن التجويف الخارجي 216 لفصل الصهارة 112 إلى مجموعة من مناطق الصهارة. وبالأخص؛ تفصل البوتقة
الثانية 230 والسدود الصغيرة 260 280 300 الصهارة 112 إلى منطقة صهارة خارجية 170 ومنطقة صهارة داخلية 172 (الشكل 1). وفي التجسيد الموضح؛ يتم تشكيل منطقة الصهارة الخارجية 170 بين الجدار الجانبي الأول 214 والجدار الجانبي الثاني 234 ويتم تشكيل منطقة الصهارة الداخلية 172 ضمن التجويف الداخلي 236 للبوتقة الثانية 230.
ويتم تحديد موضع كل سد صغير 260 280 300 بين البوتقة الأولى 210 والبوتقة الثانية 230 ويقع على امتداد القاعدة الأولى 212 عند موقع متجه نحو الداخل من الجدار الجانبي الأول 214 وبتم تثبيط حركة الصهارة 112 من منطقة الصهارة الخارجية 170 إلى منطقة الصهارة الداخلية 172. وفي التجسيد الموضح؛ يتم وضع السدود الصغيرة 260 280 300 لفصل أيضاً الصهارة 112 إلى منطقة صهارة وسطى أولى 174 (الشكل 1)؛ مشكلة بين السد
0 الصغير الثالث 300 والسد الصغير الثاني 280 ومنطقة صهارة وسطى ثانية 176 (الشكل 1)؛ مشكلة بين السد الصغير الثاني 280 والسد الصغير الأول 260. وبشتمل كل سد من السدود الصغيرة 260 280 300 على ممر واحد على الأقل 268 288 308 على الترتيب»؛ ممتد خلاله لإتاحة تدفق الصهارة بين منطقة الصهارة الخارجية 170 ومنطقة الصهارة الداخلية 172. ‎Sarg‏ تحديد موضع ممرات السدود الصغيرة 268 288 308 5 على امتداد السد الصغير المعني 260 280 300 لزيادة مسار النقل للصهارة 112 بين منطقة الصهارة الخارجية 170 ومنطقة الصهارة الداخلية 172. وفي التجسيد الموضح؛ تكون ممرات السدود الصغيرة للسدود المجاورة مقابلة لبعضها البعض تماماً لتزويد مسار غير مباشر للصهارة 2 بين منطقة الصهارة الخارجية 170 ومنطقة الصهارة الداخلية 172( بالرغم من أنه في تجسيدات أخرى يمكن تحديد موضع ممرات السدود عند أي موقع ملائم على امتداد السد الصغير 0 المعني. وفي التجسيد الموضح؛ يشتمل كل سد من السدود الصغيرة 260 280 300 على ممرين 268 288 308 مع أنه قد تشتمل السدود الصغيرة على أقل أو أكثر من ممرين؛ مثل ممر واحد؛ ثلاث ممرات؛ أو أي عدد آخر ملائم من الممرات الذي يمكّن النظام 100 من العمل على النحو الموصوف هنا. وفي تجسيدات أخرى؛ لا يشتمل سد واحد أو أكثر من السدود الصغيرة على ممرات. وفي 5 هذه التجسيدات»؛ تكون حركة الصهارة 112 من منطقة الصهارة الخارجية 170 إلى منطقة الصهارة الداخلية 172 محدودة بالحركة فوق أو تحت السدود الصغيرة.
وبالرجوع أيضاً إلى الشكل 1, يشتمل نظام التغذية 115 على جهاز تغذية 118 وأنبوب تغذية 120. وقد يتم وضع مادة خام التغذية الصلبة 116 في منطقة الصهارة الخارجية 170 من جهاز التغذية 118 من خلال أنبوب التغذية 120. ويمكن التحكم بمقدار مادة خام التغذية 116 المُضافة إلى الصهارة 112 بواسطة أداة ضبط 122 معتمدة على تخفيض درجة الحرارة في الصهارة الناتجة من ‎sale‏ خام التغذية المُبردة 116 التي يتم إضافتها للصهارة 112. وحالما يتم إضافة مادة خام التغذية الصلبة 116 لصهارة 112؛ قد يضطرب سطح الصهارة بالمكان الذي يتم فيه إدخال ‎sale‏ خام التغذية الصلبة 116. وهذا الاضطراب؛ إذا شمح له بالانتشار خلال الصهارة 112( 35 ‎Lead‏ على قدرة ذرات السيليكون ‎silicon‏ للصهارة 112 على الاصطفاف بشكل صحيح عند ذرات السيليكون ‎silicon‏ للبذور البلورية 132. وتعمل السدود 0 الصغيرة 260 280 300 والجدار الجانبي الثاني 234 للبوتقة الثانية على تثبيط انتشار الاضطراب نحو الداخل في الصهارة 112. ويتم وضع العاكس الحراري 160 بجوار تركيبة البوتقة 200 ويغطي العاكس الحراري 0 جزء من الفجوة الداخلية 256 وكل الفجوة الخارجية 216. ويعمل العاكس الحراري 160 على تثبيط خط الرؤية لمتعدد السيليكون ‎polysilicon‏ المقذوف من الوصول إلى منطقة الضهارة 5 الداخلية 172 أثناء إضافة مادة خام التغذية الصلبة 116( ومنع الغاز من منطقة الصهارة الخارجية من الدخول إلى منطقة الصهارة الداخلية 172. ويعمل العاكس الحراري 160 أيضاً على حجب القالب 14 عن الحرارة المُشعة من الصهارة 112 للسماح بتصلب القالب 114. ويُزود النظام الحراري 123 الحرارة إلى تركيبة البوتقة 200 بواسطة ‎seal‏ التسخين 124؛ 6 و128 المرتبة عند مواقع ‎AD‏ حول تركيبة البوتقة 200. وتعمل الحرارة من أجهزة 0 التسخين 124؛ 126 و128 على صهر مادة خام التغذية الصلبة 116 بشكل ابتدائي ومن ثم الإبقاء على الصهارة 112 في حالة مُسالة. ويكون جهاز التسخين 124 أسطواني الشكل بشكل عام 3535 الحرارة إلى جوانب تركيبة البوتقة 200« 2535 جهازي التسخين 126 و128 الحرارة إلى المنطقة السفلية من تركيبة البوتقة. وفي بعض التجسيدات؛ يكون جهازي التسخين 126 و128 حلقيا الشكل؛ ويتم وضعهما حول ويشكل قطري نحو الخارج من عمود الإدارة 152. وتكون الأجهزة 124( 126( و128 أجهزة تسخين مُقاومة مقرونة بأداة ضبط 122( الذي يستخدم تيار كهربائي لأجهزة التسخين على نحو قابل للضبط لتغيير درجة حرارتها. ويُزود مجس
‎Jie .0‏ بيرومتر أو أي مجس حراري مُشابه؛ قياس مستمر لدرجة حرارة الصهارة 112 عند السطح الفاصل بين البلورات/الضهارة لقالب البلورات الأحادي المتكون 114. ويمكن أن يتم توجيه ‎Gane‏ 130 لقياس درجة الحرارة للقالب المتكون. ويقترن ‎Gane‏ 130 بشكل اتصالي مع أداة الضبط 122. ومن الممكن إستخدام ‎cilia‏ درجة حرارة إضافية لقياس وتزويد تغذية راجعة تتعلق بدرجة حرارة أداة الضبط بالنسبة للنقاط التي تكون هامة بالنسبة للقالب المتكون. وبينما يظهر سلك توصيل أحادي للتوضيح, فإنه يمكن ربط واحد أو أكثر من ‎cline‏ درجة الحرارة مع أداة الضبط عن طريق أسلاك توصيل متعددة أو وصلة لاسلكية, مثلاً عن طريق ربط البيانات بوصلة بيانات بالأشعة تحت الحمراء أو وسيلة مناسبة أخرى. ومن الممكن أن يتم إختيار كمية التيار الذي 25 إمداده لكل واحد من أجهزة التسخين 124, 0 126,و128 عن طريق أداة ضبط 122 بشكل منفصل أو مستقل لتحقيق أفضل الخواص الحرارّة للضهارة 112. وفي بعض التجسيدات, يمكن أن يتم وضع واحد أو أكثر من أجهزة التسخين حول البوتقة لتزويد حرارة. وكما هو موصوف أعلاه؛ تعمل السدود الصغيرة والبوتقة الثانية على فصل الصهارة إلى مناطق صهارة متعددة. ويُسهل فصل الصهارة إلى مناطق صهارة متعددة وتثبيط حركة الصهارة 5 بين المناطق المتعددة تسخين وصهر مادة السيليكون ‎Ue) silicon‏ خام تغذية من السيليكون ‎(silicon‏ المُضافة في منطقة الصهارة الخارجية عند مرور ‎sale‏ السيليكون ‎silicon‏ خلال المناطق المتعددة إلى منطقة الصهارة الداخلية؛ وبالتالي منع مادة خام التغذية غير ‎Bll‏ من المرور إلى منطقة الصهارة الداخلية واضطراب التكامل البنيوي والبنية البلورية للقالب المتشكل. وبالإضافة إلى ذلك, يسمح تثبيط حركة الضهارة بين المناطق ببقاء سطح المنطقة الداخلية 0 غير مضطرب ‎Laws‏ وتمنع السدود الصغيرة والبوتقة الثانية بشكل جوهري من الاضطرابات في منطقة الصهارة الخارجية أو مناطق الصهارة الوسيطة من اضطراب سطح الصهارة في منطقة الصهارة الداخلية عن طريق احتواء موجات الطاقة الناتجة من الاضطرابات في منطقة الصهارة الخارجية ومناطق الصهارة الوسيطة بشكل جوهري. ومع ذلك قد 55 نقل الحرارة إلى منطقة الصهارة الداخلية بشكل عكسي بإضافة العديد 5 من السدود الصغيرة. ‎Jeg‏ سبيل المثال؛ قد تعمل سدود الكوارتز الصغيرة ‎quartz weirs‏ كحاجز حراري للحرارة المُزودة من أجهزة التسخين 124؛ 126؛ 128( التي قد تمنع نقل مقدار كافي من
الحرارة إلى منطقة الصهارة الداخلية 172 للإبقاء على صهارة سائلة 112. وبالتالي يتم تشكيل البوتقة الثانية 230 لتسهيل نقل الحرارة إلى منطقة الصهارة الداخلية 172. وبشكل أكثر ‎danas‏ وبالرجوع أيضاً إلى الأشكال 9-7 يكون للقاعدة الثانية 232 من البوتقة ‎Lull‏ 230 فتحة 244 مُحددة بواسطة حافة حلقية 246 ممتدة من السطح العلوي 240 ‎sell 5‏ الثانية 232 إلى السطح السفلي 238 من القاعدة الثانية 232. وفي حين تم إظهار التجسيد المُوضّح ووصفه ليتضمن فتحة واحدة؛ قد يكون لتجسيدات أخرى أكثر من فتحة واحدة مُتشكلة في البوتقة الثانية 230. تكون الحافة 246 موازية جوهرياً للجدار الثاني 234 من البوتقة ‎dll)‏ على الرغم من أن الحافة 246 قد تكون مدببة إلى الداخل أو الخارج بالنسبة إلى محور طولي مركزي 248 0 لبوتقة الثانية 230. وتمتد الفتحة 244 عبر البوتقة الثانية 230؛ ويتم تحديد حجمها وشكلها لتسهيل ‎Ji‏ ‏الحرارة من التجويف الخارجي 216 إلى التجويف الداخلي 236. ويشكل أكثر تحديداً؛ يتم تحديد حجم الفتحة ‎ply‏ على حجم السد الصغير الأول 260. وفي تجسيد مناسب؛ على سبيل المثال؛ يكون للفتحة قطر 250 يستند حجمه على القطر 266 للسد الصغير الأول 260. وبشكل أكثر تحديداً؛ فإن النسبة بين القطر 250 للفتحة 244 والقطر 266 للسد الصغير الأول 260 تبلغ ‎Jigs‏ 0.5 على ‎(JY)‏ وبشكل مناسب أكثر حوالي 0.7 على الأقل؛ وأكثر مناسبة ‎bad‏ حوالي 10.95 الأقل. وفي التجسيد الموضح؛ على سبيل المثال؛ تكون النسبة بين القطر 250 للفتحة 4 والقطر 266 للسد الصغير الأول 260 حوالي 1.0. وفي تجسيد مناسب آخرء يتم تحديد حجم الفتحة 244 بناءً على مساحة المقطع العرضي 0 الذي يطوقه السد الصغير الأول 260 مأخوذ عمودياً على المحور الطولي المركزي 248 للبوتقة الثانية 230. وفي تجسيد واحد مناسب؛ على سبيل المثال؛ النسبة بين مساحة المقطع العرضي للفتحة 244 ومساحة المقطع العرضي للسد الصغير الأول 260 تبلغ حوالي 0.25 على الأقل؛ وبشكل مناسب أكثر على الأقل حوالي 0.5؛ وحتى أكثر من مناسبة؛ على الأقل حوالي 0.8. وفي التجسيد الموضح؛ على سبيل المثال؛ تكون النسبة بين مساحة المقطع العرضي للفتحة 244 5 ومساحة المقطع العرضي للسد الصغير الأول 260 حوالي 1.0.
وفي التجسيد الموضح؛ يكون للفتحة 244 شكل دائري ‎psa‏ على الرغم أنه في تجسيدات أخرى قد يكون للفتحة أي شكل مناسب يُمكّن النظام 100 من العمل كما وصف هنا. وضعت الفتحة بشكل قطري للداخل من السد الصغير الأعمق (أي؛ السد الصغير الأول 0) بحيث يتم الحفاظ على الفصل بين مناطق الصهارة المتعددة. وفي التجسيد الموضح؛ تكون الفتحة 244 متحدة المركز مع المحور الطولي المركزي 248 للبوتقة الثانية 230؛ على الرغم من أن الفتحة 244 قد تكون إزاحة عن المحور الطولي المركزي 248 للبوتقة الثانية 230. أيضاً؛ في التجسيد ‎ca gall‏ يتم تحديد حجم الفتحة 244 ووضعها بحيث تكون الحافة 246 محاذية جوهرياً مع الجدار الداخلي قطرياً للسد الصغير الأول 260. وتوفر الفتحة 244 أيضاً تلامس مائعي بين منطقة الصهارة الخارجية 170 ومنطقة 0 الصهارة الداخلية 172 وتتيح للصهارة 112 بالتدفق بين التجويف الداخلي 236 والتجويف الخارجي 216. وتُمكن الفتحة 244 من نقل الحرارة مباشرة من البوتقة الأولى 210 إلى منطقة الصهارة الداخلية 172. وكذلك» يتسبب فرق درجة الحرارة في الصهارة 112 من القاعدة الأولى 212 للبوتقة الأولى 210 إلى سطح الصهارة 112 بإعادة توزيع الصهارة 112 ضمن منطقة الصهارة 5 الداخلية 172( وبالتالي تعزيز نقل الحرارة من البوتقة الأولى 210 إلى الصهارة 112 ضمن منطقة الصهارة الداخلية 172. ‎ey‏ وجه التحديد؛ بالرجوع إلى الشكل 10 56( خطوط التيار وحقول درجة حرارة الصهارة 112 ضمن منطقة الصهارة الداخلية 172. وتكون الصهارة 112 أسخن بالقرب من ‎sacl‏ الأولى 212 للبوتقة الأولى 210 والسد الصغير الأول 260 مما هو عليه بالقرب من 0 سطح الصهارة 112. ونتيجة ‎cll‏ يتم إعادة توزيع الصهارة 112 بين الأجزاء الأسخن والأبرد؛ وبالتالي تعزيز نقل الحرارة من البوتقة الأولى 210 إلى الصهارة 112 ضمن منطقة الصهارة الداخلية 172. ‎le‏ على ذلك؛ ‎jig‏ إعادة توزيع الصهارة 112 ضمن منطقة الصهارة الداخلية 2 توزيع أكثر انتظاماً للشوائب ضمن الصهارة 112 (على سبيل ‎Jal‏ من خلال حمل تركيزات عالية من الشوائب بعيداً عن السطح الفاصل بين القالب/الصهارة)؛ مما يقلل من مستوى 5 تركيز الشوائب ضمن الصهارة 112 وتحسين نوعية القالب 114 الناتج من الصهارة 112.
وكما وصف أعلاه؛ توفر أنظمة انتاج البلورات للاختراع الحالي تحسين على أنظمة انتاج البلورات المعروفة. تُمكن أنظمة انتاج البلورات للاختراع ‎all‏ من فصل صهارة سيليكون608ان؟ إلى عدة مناطق صهارة؛ وفي الوقت نفسه تعزيز نقل الحرارة إلى منطقة صهارة داخلية للصهارة. وهل فصل الصهارة في مناطق صهارة متعددة وتثبيط حركة الصهارة بين مختلف المناطق التسخين وصهر مادة السيليكون (على سبيل المثال؛ خام تغذية السيليكون) المضاف في منطقة الصهارة الخارجية أثناء عبور ‎sale‏ السيليكون عبر المناطق المتعددة إلى منطقة الصهارة الداخلية؛ وبالتالي يمنع مادة خام التغذية غير المسالة من المرور في منطقة الصهارة الداخلية واضطراب السلامة الهيكلية للقالب الذي يتم تشكيله منها. وكذلك؛ تتيح تثبيط حركة الصهارة بين المناطق أن يبقى سطح المنطقة الداخلية مستقر نسبياً. تمنع السدود الصغيرة والبوتقة الثانية جوهرياً 0 اضطرابات مناطق الصهارة الخارجية أو مناطق الصهارة المتوسطة من اضطراب سطح الصهارة في منطقة الصهارة الداخلية من خلال احتوائها جوهرياً الاهتزازات السطحية_ التي تنتجها الاضطرابات في منطقة الصهارة الخارجية ومناطق الصهارة المتوسطة. وقد تخفض التجسيدات وفقاً للاختراع ‎Load‏ مقدار الأكسجين ‎oxygen‏ في القالب, وتخفيض معدلات استهلاك السّد والبوتقة الثانية مما يؤدي إلى تزوبد عمر تشغيل أطول, وتزويد أداء أفضل 5 للنظام؛ كما هو موصوف في طلب براءة الاختراع الأمريكي ‎ad‏ النظر رقم 13/804585. وتتمثل فائدة أخرى في ازدياد حجم ومساحة سطح السائل-الكوارتز لمنطقة الصهارة الخارجية بالمقارنة مع أنظمة انتاج البلورات المعروفة. ‎Cus‏ يعزز ازدياد حجم ومساحة سطح السائل-الكوارتز لمنطقة الصهارة الخارجية الانتقال الحراري إلى هذه المنطقة مما يزيد معدل إسالة مادة التغذية الصلبة. وتكون الزيادة في معدل التحويل مفيدة بشكل خاص عندما يكون معدل 0 إضافة مادة التغذية الصلبة مرتفع وتحتاج إلى مقدار كبير من الحرارة لإسالة مادة التغذية الصلبة بشكل متواصل. وتزود التجسيدات أعلاه أيضاً خصائص تلويث محسنة بينما يتم الحدّ من حدوث فقد للبنية البلورية نتيجة للجسيمات الصلبة التي تؤثر على البلورة. وعلى نحو إضافي, يؤدي استخدام التجسيدات السابقة إلى تحسين انتقال الحرارة إلى 5 منطقة الصهارة الداخلية؛ وهذا يؤدي بدوره إلى منع تصلب الصهارة بشكل جوهري داخل الصهارة الداخلية عند مواقع غير السطح الفاصل بين الصهارة والقالب. كما أن تحسين انتقال الحرارة إلى
منطقة الصهارة الداخلية يؤدي إلى إعادة تدوير الصهارة داخل منطقة الصهارة الداخلية مما يحسن أيضاً انتقال الحرارة إلى منطقة الصهارة الداخلية ويضمن توزيعاً أكثر انتظاماً للشوائب داخل الصهارة.
وعند إدخال عناصر الاختراع الحالي أو تجسيداته؛ فإنه ‎dally‏ من أدوات التنكير والتعريف
وجود عنصر واحد أو أكثر. ويقصد من المصطلحات ‎Cle dat‏ 'يتضمن"؛ و "يحتوي على"
التضمين وتعني أنه من المحتمل وجود عناصر إضافية غير العناصر المدرجة.
ونظراً لأنه يمكن إجراء العديد من التغييرات على الطرق والبنيات المذكورة أعلاه دون الابتعاد عن نطاق الاختراع؛ فإنه يقصد أن تسر كل المادة الواردة في الوصف أعلاه والموضحة في الرسومات المرافقة على أنها توضيحية وغير محددة.

Claims (1)

  1. عناصر الحماية 1- نظام لإنتاج قالب من صهارة ؛ حيث يشتمل النظام على: بوتقة خارجية لها جدار جانبي أول وقاعدة أولى؛ حيث يحدد الجدار الأول والقاعدة الأولى تجويف خارجي لاحتواء الصهارة؛ بوتقة داخلية موضوعة داخل التجويف الخارجي؛ حيث يكون للبوتقة الداخلية محور طولي مركزي ¢ ويكون للبوتقة الداخلية جدار جانبي ثانٍ وقاعدة ثانية تمتد بشكل قطري نحو الداخل من الجدار الجانبي الثاني وتوجد بها فتحة» وتحتوي القاعدة الثانية على جانب علوي وجانب سفلي مقابل للجانب العلوي؛ حيث تكون الفتحة في القاعدة الثانية متحدة المركز مع المحور الطولي المركزي؛ و سد صغير ‎ls weir‏ أول موضوع بين البوتقة الخارجية والبوتقة الداخلية لتثبيط حركة الضهارة من موقع نحو خارج السدّ الصغير إلى موقع نحو داخل ‎pall Aull‏ حيث يحمل السدّ الصغير البوتقة الداخلية على امتداد الجانب السفلي؛ وبتلامس السد الصغير الأول مع الجانب السفلي بشكل متواصل حول محيط السدّ الصغير الأول؛ وبتواجد السد الصغير الأول نحو ‎dads‏ الجدار الجانبي الثاني للبوتقة الداخلية. 2- النظام وفقاً لعنصر الحماية 1؛ حيث يكون للفتحة قطر أول؛ ويكون للسد الصغير ‎weir‏ الأول قطر ثانٍ؛ ويكون للجدار الجانبي الثاني قطر ثالث؛ ويكون القطر الثالث أكبر من القطر الثاني؛ وتتراوح النسبة بين القطر الأول والقطر الثاني بين 0.5 و 1.0. 3- النظام وفقاً لعنصر الحماية ‎ol‏ حيث تحدّد الفتحة من خلال حافة حلقية؛ وتكون الحافة متراصفة جوهرباً مع السد الصغير ‎weir‏ الأول؛ وتكون الحافة مدببة بالنسبة للمحور الطولي المركزي. 0 4- النظام وفقاً لعنصر الحماية 1؛ حيث يكون للسد الصغير ‎weir‏ الأول مجموعة من ممرات لسد صغير أول تمتد خلاله لمنع الصهارة من التدفق بين منطقة صهارة خارجية ومنطقة صهارة داخلية. 5- النظام وفقاً لعنصر الحماية 4؛ ‎Cus‏ يشتمل أيضاً على سد صغير ‎weir‏ حلقي ‎Ob‏ موضوع بشكل شعاعي نحو الخارج من السد الصغير الأول ويحمل البوتقة الداخلية على امتداد
    القاعدة ‎As‏ وحيث يكون للسد الصغير الثاني مجموعة من الممرات لسد صغير ثانٍ تمتد خلاله. 6- النظام وفقاً لعنصر الحماية 5؛ حيث تكون ممرات السد الصغير ‎weir‏ الأول وممرات السد الصغير الثاني متقابلة بشكل قطري بالنسبة لبعضهما البعض لتزويد مسار ملتو للصهارة . 7- النظام وفقاً لعنصر الحماية 1 حيث يشتمل ‎load‏ على عمود إدارة لحمل البوتقتين الداخلية والخارجية؛ وجهاز تسخين موضوع بشكل شعاعي نحو الخارج من عمود الإدارة. 8- نظام لإنتاج قالب من صهارة ؛ حيث يشتمل النظام على: بوتقة خارجية لها جدار جانبي أول وقاعدة أولى؛ حيث يحدد الجدار الجانبي الأول والقاعدة الأولى تجويف خارجي لاحتواء الصهارة؛ بوتقة داخلية موضوعة داخل التجويف الخارجي؛ حيث يكون للبوتقة الداخلية جدار جانبي ‎Ob‏ وقاعدة ثانية تمتد بشكل شعاعي نحو الداخل من الجدار الجانبي الثاني وتوجد بها ‎Cua (dash‏ يكون للفتحة مساحة مقطع عرضي أولى؛ و سد صغير ‎weir‏ أول موضوع بين البوتقة الخارجية والبوتقة الداخلية لحمل البوتقة الداخلية وتثبيط حركة الصهارة من الموقع نحو خارج السد الصغير إلى موقع نحو داخل السد ‎pall 15‏ وبكون السد الصغير الاول موجه نحو الداخل للجدار الجانبي الثاني للبوتقة الداخلية؛ ويكون للسد الصغير الأول مساحة مقطع عرضي ثانية؛ حيث تتراوح النسبة بين مساحة المقطع العرضي الأولى ومساحة المقطع العرضي الثانية من 0.25 إلى 1.0؛ ويحدد السد الصغير الأول والبوتقة الداخلية منطقة صهارة داخلية؛ ويحدد السد الصغير الأول؛ البوتقة الداخلية؛ والبوتقة الخارجية منطقة صهارة خارجية؛ و عاكس حراري موضوع على ‎hall‏ العلوي للبوتقتين الداخلية والخارجية؛ ويتلامس العاكس الحراري مع الجزءٍ العلوي للبوتقتين الداخلية والخارجية ويتم تشكيله لمنع دفق الغاز من منطقة الصهارة الخارجية من الدخول إلى منطقة الصهارة الداخلية. 9- النظام وفقاً لعنصر الحماية 8؛ ‎Cum‏ يحدد الجدار الجانبي الثاني والقاعدة الثانية تجويف داخلي؛ ويحدّد حجم الفتحة في القاعدة الثانية لتسهيل انتقال الحرارة من التجويف الخارجي إلى التجويف الداخلي.
    0- النظام وفقاً لعنصر الحماية 8( حيث يكون للفتحة قطر أول؛ ويكون للسد الصغير ‎weir‏ ‏الأول قطر ثان» وتتراوح النسبة بين القطر الأول والقطر الثاني بين 0.5 و 1.0. 1- النظام وفقاً لعنصر الحماية 8؛ حيث يكون للسد الصغير ‎weir‏ الأول ممر لسد صغير أول يمتد خلاله لمنع الصهارة من التدفق بين منطقة الصهارة الخارجية ومنطقة الصهارة الداخلية. 2- النظام وفقاً لعنصر الحماية 11؛ حيث ‎Lad Jad‏ على سد صغير ‎weir‏ حلقي ثانٍ موضوع بشكل شعاعي نحو الخارج من السد الصغير الأول ‎Gung‏ يكون للسد الصغير الثاني ممر لسد صغير ‎GB‏ يمتد خلاله. 3- النظام وفقاً لعنصر الحماية 12( حيث يكون ممر السد الصغير ‎weir‏ الأول وممر السد الصغير الثاني متقابلين بشكل قطري بالنسبة لبعضهما البعض لتزويد مسار ملت للصهارة. 4- النظام وفقاً لعنصر الحماية 8( ‎Gus‏ يشتمل ‎Lad‏ على عمود إدارة لحمل البوتقتين الداخلية والخارجية؛ وجهاز تسخين موضوع بشكل شعاعي نحو الخارج من عمود الإدارة. 5- نظام لإنتاج قالب من صهارة؛ حيث يشتمل النظام على: بوتقة خارجية لها جدار جانبي أول وقاعدة أولى؛ حيث يحدد الجدار الجانبي الأول والقاعدة الأولى تجويف خارجي لاحتواء الصهارة؛ بوتقة داخلية موضوعة داخل التجويف الخارجي؛ حيث يكون للبوتقة الداخلية جدار جانبي ‎ob‏ وقاعدة ثانية تمتد بشكل شعاعي نحو الداخل من الجدار الجانبي الثاني وتوجد بها فتحة؛ ويحدد الجدار الجانبي الثاني والقاعدة الثانية تجويف داخلي؛ وبكون للجدار الجانبي الثاني قطر ثالث؛ ويحدّد حجم الفتحة لتسهيل انتقال الحرارة بين التجويف الخارجي و التجويف الداخلي؛ ويكون للفتحة قطر أول؛ سد صغير ‎weir‏ أول موضوع بين البوتقة الخارجية والبوتقة الداخلية لتثبيط حركة الضهارة من موقع نحو خارج السدّ الصغير إلى موقع نحو داخل السدّ ‎all‏ حيث يكون للسد الصغير الأول قطر ثانٍ أقل من القطر الثالث؛ ويكون السد الصغير الاول مرتبط بالقاعدة الثانية؛ و
    سد صغير ‎ls‏ ثانٍ موضوع بشكل شعاعي نحو الخارج من السد الصغير الأول لفصل الصهارة في مناطق صهارة متعددة؛ ويحمل السدين الصغيرين الأول والثاني البوتقة الداخلية على امتداد القاعدة الثانية؛ ولا يكون السد الصغير الثاني مرتبط بالقاعدة الثانية. 6- النظام وفقاً لعنصر الحماية 15( حيث يكون للبوتقة الداخلية محور طولي مركزي؛ وتكون الفتحة في القاعدة الثانية متحدة المركز مع المحور الطولي المركزي. 7- النظام وفقاً لعنصر الحماية 15( حيث تتراوح النسبة بين القطر الأول والقطر الثاني من 0.5 إلى 1.0. 8- النظام وفقاً لعنصر الحماية 15؛ حيث يكون للسد الصغير ‎weir‏ الأول والسد الصغير الثاني ممر يمتد خلاله لمنع الصهارة من التدفق بين منطقة صهارة خارجية ومنطقة صهارة داخلية. 0 19- النظام وفقاً لعنصر الحماية 15؛ حيث يكون للسد الصغير ‎weir‏ الأول ممر لسد صغير أول يمتد خلاله؛ ويكون للسد الصغير الثاني ممر لسد صغير ثانٍ يمتد ‎ADA‏ وحيث يكون ممر السد الصغير الأول وممر السد الصغير الثاني متقابلين بشكل قطري بالنسبة لبعضهما البعض. 0- النظام وفقاً لعنصر الحماية ‎١1‏ يشتمل أيضاً على جهاز تسخين موضوع لتزويد الحرارة إلى المنطقة السفلية من البوتقة الخارجية ‎.outer crucible‏
    — 9 1 — ‎w >‏ . : حم ‎r z ye‏ ° > ‎J,‏ بسع جح ا ال د اال ات 2 ‎Lo SON = 2‏ تائيه ‎ml CRE‏ صر ال إل ‎a Fe v‏ أ 0 : | ‎١ | . 1 ki nL‏ الس 2 بك ل | ‎TY‏ + اط اه الم سس ا أ | ‎EEE‏ ‏ض ال ضر ‎i‏ ‏ق الل لسر . ‎A FA‏ م — - 2 ب ا © ل ” #لبيي 2 ‎(TXT TT ZT‏ - مكحن نا م ‎zz >‏ 7
    — 2 0 — xr ‏م‎ VPS ‏د" رض‎ ps i RY ce NY - ‏يل‎ g ‏ل‎ = 97 > > > I 4 _ 1 g “ 8 J, ‏ل‎ < SUF ) \ 0 SAY 3 \ > y= ‏الطسرححروييص بم‎ 2 1 | < . ‏ال‎ ‎7 1 sz
    EN
    , \ ا / / / ‏ابح‎ ١ lil | 11
    WW
    PPS ‏هال ال‎ 1 ' < ‏ب‎ ‎A » iy 2 3 < < hd rr ~~ - "L - ‏اس‎ ‎ER ‎3 ‏فيح سيل‎ »“ 8 3 olf * * Fh in nd - = > - I! 3 \ OURS RANE pV ‏ا ا‎ ‏ا‎ 5 a < 5 AS oS AN NN 2 ‏ل هه‎ = SY GN 1 N 2 ‏ااال حر‎ N NN A & ‏أعو‎ ORY ‏يا‎ ‎' 7 ‏ا‎ ‏بع‎ WAN 0 4 9 ‏ل‎ ْ A —_— { 3 8 I Ny 0 ‏ل ل‎ ٍّ SEE ai § 4 < J N \ 8 ‏ا‎ < \ 5 : N WEN - ‏لل ” أ‎ > Tt 1 ‏م‎ ِِِ 9 0 8 NAN 741 NR ET < ‏يا‎ 7 4 A\ rh TR TENE ‏ما‎ 1 > ‏بير اص الا‎ < ‏ىو‎ 1 i
    ٠ 2 4 ٠ i ¥ A Y . w ٠ ¥ / Yay / 3 RN A ‏اا‎ ‏ب‎ { i I ‏ما أ الت نه‎ ! 1 i NN 7 + 1 1 NN TR aa ‏ار جب‎ SR SR << A ‏خخ 1 ا‎ A ‏دحا‎ 8 8 ‏اح 1 الات سس سيا‎ ‏ال‎ VN BENE ‏نح‎ ‎EN Lo ‏ا‎ ‎| ‏ا‎ MN = a ‏اس‎ Ved 1 ‏بخ‎ \ fre BE va Ii ANN ‏وك \ ل‎ YAS ‏حي‎ ‎+ ‏الشكل‎
    YEA : I ‏سس‎ IIT . yyy ‏و‎ 1 PE TE . A ‏حل و‎ ‏راب‎ i 4 > ve NE ‏اح‎ ITN 4 7 X, 7 { ha) \ ‏آم‎ 4 =~ £ ‏ل‎ > . SN TE is Nee ‏آسر‎ | N H i 2 N ‏أ حت ال‎ Ly ii / SIX > Ho Ho ‏سرام‎ ~L 1 i 0 Vd rd > NH 1 Pl od I a V/A J A EAN 7 \ | if : // ‏ال‎ | No ‏ا‎ ‎A! iY > a 3 0 N/A o a, AN AN pr 74 ‏“صب الج‎ 7 ‏سا دا‎ ee i pa IN Te pe A ‏الشكل 7 ممص‎ 79 - ARIE ‏4م‎ «> ‏"!ري تبلس‎ J.
    JS NN ‏احص ص م‎ ‏إٍْ 7 مرف د اا ل‎ ‏إل م 4 ص‎ 7 Yri 2 EY AN re SN NT ‏)ب ال‎ £ ‏إٍْ ا‎ 1 727 0 > NT fe
    إ 0 0 /
    ‎LIA 1 i‏ و ممم 1 إٍْ ْ ان > و / 0 1 1 4 أ 5 7 ‎fi‏ ‎١‏ سو 00 أ \ ‎Ye‏ / 1 ‎ves‏ د ا | ا م ‎١‏ ‎ii 1 i RN |‏ إ السو سسا سا ‎tl TO‏ ‎i Pi TTT‏ \ 08 ‎Cs / FH. /‏ 5 ‎IR a / [NE /‏ ‎NX Joo ee‏
    ‎\ BN AY aN yd // { H ‏ا ٍْ 3 ص > ري ب‎ i wi St, ee ‏و0‎ rd 1 1 1 :] Ra J OUOR | 1 ) ‏ب و‎ AR 1 ve XA 2 ‏ينا‎ ‏يتب‎ A AS Yrs ‏ب ايك اذب“‎ ّّ en ‏ار 1 ا ل .سمب‎ \ 1 Ni Crm ) men LL
    ‎A ‏الشكل‎ ; i
    ‏الشكل 3 ها
    . . . 3 ry > SV ES FE ‏:ا‎ Fook TN SHER ‏الا‎ ASN ‏حي‎ pi ENV FEE HEED NN. \ . EEE EE oh NN he > EERE ‏اع‎ ‎SHEE HE NW ‏أ‎ ‎LIEN Bf CEES TRESS - SR ‏الم ه- لي‎ ‏اا أي لا‎ ‏ال اا‎ SRP NN HR ‏ححا ا حا‎ _ > ‏ا يج انها اح ا‎ TY ‏الما ل لا ار ال اا‎ “4 > I RG TING I AON RN TNT NGL ‏ل ل ال‎ ‏الئاس‎ 0 ES . mmm) ‏حس‎ - Nas wl POS — ‏ا‎ = eee EN SSN > ‏يل حا اد او ا يز‎ CPE ‏الاح ل‎ 2 3 - A a SNES Fe ‏ل ل ا لض رن‎ ay Ke A EE >” ‏لإرب“‎ SN pps > \ oo REC 7 A po rd EH (FE NN > 0 ‏ام‎ lie ‏ا و‎ . 3 ‏م يي ل‎ HH ‏ل ال ا‎ Sa ee FIER AF TH RAN CCD pe | SHEE vt 5 a ‏ل‎ Nd EP DEC REPRE S ERR TH J ‏سر ا‎ FAN . a oy Gahan NN
    لاله الهيلة السعودية الملضية الفكرية ا ‎Sued Authority for intallentual Property‏ ‎RE‏ .¥ + \ ا 0 § 8 ‎Ss o‏ + < م ‎SNE‏ اج > عي كي الج ‎TE I UN BE Ca‏ ‎a‏ ةا ‎ww‏ جيثة > ‎Ld Ed H Ed - 2 Ld‏ وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها ‎of‏ سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. ‎Ad‏ ‏صادرة عن + ب ب ‎٠.‏ ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > فهذا ص ب ‎101١‏ .| لريا ‎1*١ v=‏ ؛ المملكة | لعربية | لسعودية ‎SAIP@SAIP.GOV.SA‏
SA516371181A 2013-11-22 2016-05-22 أنظمة وبوتقات لإنتاج بلورات تستخدم لتحسين انتقال الحرارة إلى الصهارة SA516371181B1 (ar)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/087,604 US9822466B2 (en) 2013-11-22 2013-11-22 Crystal growing systems and crucibles for enhancing heat transfer to a melt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA516371181B1 true SA516371181B1 (ar) 2019-09-26

Family

ID=52144867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA516371181A SA516371181B1 (ar) 2013-11-22 2016-05-22 أنظمة وبوتقات لإنتاج بلورات تستخدم لتحسين انتقال الحرارة إلى الصهارة

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9822466B2 (ar)
CN (1) CN106414815B (ar)
SA (1) SA516371181B1 (ar)
TW (1) TWI652380B (ar)
WO (1) WO2015084602A1 (ar)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9822466B2 (en) * 2013-11-22 2017-11-21 Corner Star Limited Crystal growing systems and crucibles for enhancing heat transfer to a melt
US10358740B2 (en) * 2014-07-25 2019-07-23 Corner Star Limited Crystal growing systems and methods including a passive heater
CN107849728B (zh) * 2015-07-27 2020-10-16 各星有限公司 使用双层连续Czochralsk法低氧晶体生长的系统和方法
US10407797B2 (en) * 2017-05-04 2019-09-10 Corner Start Limited Crystal pulling system and method including crucible and barrier
TWI698557B (zh) * 2018-12-28 2020-07-11 環球晶圓股份有限公司 矽單晶長晶方法及矽單晶長晶設備
US11377751B2 (en) 2020-02-20 2022-07-05 Globalwafers Co., Ltd. Crucible molds
CN115298365B (zh) * 2020-02-20 2024-07-02 环球晶圆股份有限公司 形成套装坩埚组合件的方法,坩埚模具,以及套装坩埚
US11326271B2 (en) * 2020-02-20 2022-05-10 Globalwafers Co., Ltd. Methods for forming a unitized crucible assembly
CN112210820A (zh) * 2020-09-10 2021-01-12 徐州鑫晶半导体科技有限公司 晶体生产工艺
KR20230098872A (ko) * 2020-11-11 2023-07-04 글로벌웨이퍼스 씨오., 엘티디. 도가니 침식이 감소된 단결정 실리콘 잉곳을 형성하는 방법들
CN112981519A (zh) * 2021-03-16 2021-06-18 大连连城数控机器股份有限公司 用于连续单晶硅生长的石英坩埚及其制造方法和组合坩埚

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2892739A (en) * 1954-10-01 1959-06-30 Honeywell Regulator Co Crystal growing procedure
US4456499A (en) 1979-05-25 1984-06-26 At&T Technologies, Inc. Double crucible Czochralski crystal growth method
RU904347C (ru) 1980-04-25 1993-04-30 Предприятие П/Я Р-6496 Способ выращивани монокристаллов на основе сложных окислов и устройство дл его осуществлени
US5256381A (en) * 1984-02-21 1993-10-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Apparatus for growing single crystals of III-V compound semiconductors
JP2755588B2 (ja) 1988-02-22 1998-05-20 株式会社東芝 結晶引上げ方法
JPH085740B2 (ja) 1988-02-25 1996-01-24 株式会社東芝 半導体の結晶引上げ方法
JPH01317189A (ja) * 1988-06-17 1989-12-21 Nkk Corp シリコン単結晶の製造方法及び装置
JPH03199192A (ja) * 1989-12-27 1991-08-30 Toshiba Corp シリコン単結晶引上げ用ルツボ
JPH0825836B2 (ja) * 1990-04-27 1996-03-13 東芝セラミックス株式会社 シリコン単結晶の製造装置
JPH05310495A (ja) * 1992-04-28 1993-11-22 Nkk Corp シリコン単結晶の製造方法および製造装置
JP3769800B2 (ja) * 1996-01-12 2006-04-26 株式会社Sumco 単結晶引上装置
GB9810207D0 (en) 1998-05-14 1998-07-08 Secr Defence Crystal growth apparatus and method
JP4778188B2 (ja) 2002-02-13 2011-09-21 Jx日鉱日石金属株式会社 化合物半導体単結晶の製造方法
US7635414B2 (en) 2003-11-03 2009-12-22 Solaicx, Inc. System for continuous growing of monocrystalline silicon
JP4694422B2 (ja) 2006-06-16 2011-06-08 株式会社トクヤマ 単結晶引上げ装置
US8262797B1 (en) * 2007-03-13 2012-09-11 Solaicx, Inc. Weir design providing optimal purge gas flow, melt control, and temperature stabilization for improved single crystal growth in a continuous Czochralski process
EP2697412B1 (en) 2011-04-14 2018-07-25 GTAT IP Holding LLC Method for producing silicon ingot having axially uniform doping
CN202380124U (zh) 2011-12-09 2012-08-15 曾泽斌 一种用于直拉硅单晶生长的双层坩埚
US20140144371A1 (en) * 2012-11-29 2014-05-29 Solaicx, Inc. Heat Shield For Improved Continuous Czochralski Process
US9863063B2 (en) * 2012-12-18 2018-01-09 Corner Star Limited Weir for inhibiting melt flow in a crucible
US20140261155A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Memc Electronic Materials, Inc. Crucible for controlling oxygen and related methods
US9863062B2 (en) * 2013-03-14 2018-01-09 Corner Star Limited Czochralski crucible for controlling oxygen and related methods
US9822466B2 (en) * 2013-11-22 2017-11-21 Corner Star Limited Crystal growing systems and crucibles for enhancing heat transfer to a melt

Also Published As

Publication number Publication date
US20150144056A1 (en) 2015-05-28
US20180044815A1 (en) 2018-02-15
CN106414815A (zh) 2017-02-15
WO2015084602A1 (en) 2015-06-11
TWI652380B (zh) 2019-03-01
TW201525203A (zh) 2015-07-01
CN106414815B (zh) 2019-01-11
US9822466B2 (en) 2017-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SA516371181B1 (ar) أنظمة وبوتقات لإنتاج بلورات تستخدم لتحسين انتقال الحرارة إلى الصهارة
CN102174710B (zh) 硅半导体晶片及其制造方法
US10450670B2 (en) Methods for growing a crystal ingot with reduced dislocations from a crucible
KR100850786B1 (ko) 결정 제조장치
US7868708B2 (en) Method and apparatus for making a highly uniform low-stress single crystal by drawing from a melt and uses of said crystal
US10407797B2 (en) Crystal pulling system and method including crucible and barrier
US9702056B2 (en) Production apparatus of SiC single crystal by solution growth method, method for producing SiC single crystal using the production apparatus, and crucible used in the production apparatus
US7456082B2 (en) Method for producing silicon single crystal and silicon single crystal
CN105452542B (zh) 用于控制氧的坩埚组件和相关方法
KR101385997B1 (ko) 단결정 제조장치 및 단결정 제조방법
US20140144371A1 (en) Heat Shield For Improved Continuous Czochralski Process
US7427325B2 (en) Method for producing high quality silicon single crystal ingot and silicon single crystal wafer made thereby
US6245430B1 (en) Silicon single crystal wafer and manufacturing method for it
CN106715764B (zh) 允许杂质稀释的穿过堰体的通路的设计方法
US20200181801A1 (en) Ramo4 substrate and method of manufacture thereof, and group iii nitride semiconductor
KR20060003084A (ko) 단결정의 제조방법 및 단결정
CN107075717B (zh) 用于防止熔体污染的拉晶机
US5656079A (en) Statement of government interest
US11667533B2 (en) Process for preparing polycrystalline silicon
KR101467688B1 (ko) 단결정 잉곳 제조장치
CN107075721B (zh) 用于抑制熔体污染的堰体
JP4608894B2 (ja) フッ化物単結晶の製造装置及び製造方法
CN208857389U (zh) 一种准单晶铸锭炉下炉体溢流机构
WO2020115871A1 (ja) GaAs基板の製造方法およびGaAs単結晶成長装置
JPH11343193A (ja) 化合物半導体単結晶の製造方法