SA516371181B1 - أنظمة وبوتقات لإنتاج بلورات تستخدم لتحسين انتقال الحرارة إلى الصهارة - Google Patents
أنظمة وبوتقات لإنتاج بلورات تستخدم لتحسين انتقال الحرارة إلى الصهارة Download PDFInfo
- 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
Links
- 239000000155 melt Substances 0.000 title abstract description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title description 36
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 title description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 claims description 6
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims 1
- 101100457407 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) mmm-1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 238000000097 high energy electron diffraction Methods 0.000 claims 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000002231 Czochralski process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 101150107869 Sarg gene Proteins 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si].[Si] SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- UCTWMZQNUQWSLP-VIFPVBQESA-N (R)-adrenaline Chemical compound CNC[C@H](O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 UCTWMZQNUQWSLP-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 229930182837 (R)-adrenaline Natural products 0.000 description 1
- 241000581364 Clinitrachus argentatus Species 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 210000004081 cilia Anatomy 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229960005139 epinephrine Drugs 0.000 description 1
- 210000002745 epiphysis Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
- C30B15/12—Double crucible methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/002—Continuous growth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-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
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/002—Crucibles or containers for supporting the melt
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1032—Seed pulling
- Y10T117/1052—Seed 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)
- 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 امتدادالقاعدة 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؛ وسد 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 szEN, \ ا / / / ابح ١ lil | 11WWPPS 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 i٠ 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 + الشكلYEA : 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 feإ 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 LLA الشكل ; iالشكل 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 NNلاله 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
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)
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)
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 |
-
2013
- 2013-11-22 US US14/087,604 patent/US9822466B2/en active Active
-
2014
- 2014-11-20 CN CN201480073958.1A patent/CN106414815B/zh active Active
- 2014-11-20 WO PCT/US2014/066681 patent/WO2015084602A1/en active Application Filing
- 2014-11-21 TW TW103140514A patent/TWI652380B/zh active
-
2016
- 2016-05-22 SA SA516371181A patent/SA516371181B1/ar unknown
-
2017
- 2017-10-25 US US15/793,425 patent/US20180044815A1/en not_active Abandoned
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 |