TW201416502A - 連續cz方法和設備 - Google Patents

Abstract

本發明有關一種CZ成長方法和設備，較佳為一種連續CZ成長方法和設備，其中實質上防止輸送系統所提供之固體原料在晶錠成長期間進入坩堝之成長區域。以此方式，產生具有特別一致性質之晶錠。

Description

連續CZ方法和設備

本發明有關利用連續CZ單晶成長法製備晶錠，諸如矽晶錠，以及用於以此方法製備晶錠之裝置。

製備用於製造積體電路和光伏打太陽能電池用材料之矽晶錠的最有效率和經濟的方法之一為CZ(Czochralski)方法(以下有簡稱為CZ或CZ製程之情形)。在典型的CZ製程中，將矽進料置於坩堝內，並且將矽進料在約1416℃之溫度熔化至其液態。接著，將具預定結晶取向之小晶質矽晶種下降以接觸熔化物之表面，接著將其逐漸地收回。在適當地控制溫度下，液態矽在晶質晶種上冷凍成具有與該晶種所具者相同之取向。接著，將晶種緩慢地提高遠離熔化物，以形成具有最終長度為一公尺或更多和直徑為數百公釐(mm)之成長中之矽晶質晶錠。

已知有兩種類型CZ技術，通常稱為批式CZ方法和連續CZ法。於批式CZ，在經加熱之坩堝中，將需要用於生長矽晶錠之全部量之進料材料在製程開始時熔化，而且將一塊晶錠取出以使該坩堝實質上耗乏。接著，將坩堝在一塊晶錠之後丟棄。相較於言，於連續CZ(CCZ)成長，在成長製程的期間連續地或週期性地補充進料材料，結果可在成長期間從經補料之單一坩堝拉 出多個晶錠。僅在許多晶錠循環之後，丟棄坩堝，並且以新的坩堝置換。

為了進行CCZ製程，需要將傳統的批式CZ成長設備修改以包含一種用於以連續或半連續之方式將額外的進料材料供給熔化物，但於不會不利地影響成長中晶錠性質之裝置。為了減少此補料行為對同時結晶成長的不利效果，通常修改傳統的石英坩堝以提供將經添加之材料傳送入其中之外或環形熔融區域，以及從其拉出矽晶錠之內成長區域。此等區域彼此液態流動連通。

雖然此等和其他已知的修改使得CCZ能用於製備具有良好的整體性質之矽晶錠，產業中對於改良的CCZ方法和裝置仍有需求，尤其是彼等最小化或消除在拉出晶錠時由補料給坩堝所造成的效果者。

本發明有關一種CZ成長設備，較佳為包括坩堝之連續CZ成長設備，該坩堝具有由至少一個壁分隔之內成長區域和外進料區域，該壁具有至少一個在該等區域之間提供限制的流體連通之開口。該裝置進一步包括固體原料輸送系統，其包括具有懸伸於坩堝之外進料區域上且在其中輸送固體原料之輸送點之進料器，以及至少一個實質上防止固體原料進入坩堝之內成長區域之粒子阻擋裝置。於一個具體例，該設備進一步包括安置在坩堝之內成長區域上之隔熱屏蔽。較佳地，隔熱屏蔽和坩堝之壁係為空隙所分隔，而且粒子阻擋裝置實質上防止固體原料通過該空隙。粒子阻擋裝置可為至少部分覆蓋坩堝之內成長區域之粒子屏 蔽。例如，粒子屏蔽可安置在坩堝之壁上，而且伸入內成長區域。替代地，或額外地，粒子阻擋裝置可為環繞隔熱屏蔽周圍安置(諸如，環繞其外底邊緣)之隔離外殼。再者，或替代地，粒子阻擋裝置可為至少部分環繞或位於該固體原料輸送系統內而安置之粒子屏蔽，特別是環繞進料器之輸送點，諸如與進料器一同安置之套件。

本發明進一步有關一種CZ成長之方法，較佳為一種連續CZ成長矽晶錠之方法，包括以下步驟：在CZ成長設備中提供具有由至少一個壁分隔之內成長區域和外進料區域之坩堝；提供包括矽之固體預進料進入該內成長區域和該外進料區域；熔化該固體預進料；起始固體晶錠之成長；以及自該裝置移除所產生的矽晶錠。生長矽晶錠同時，將固體原料從矽輸送系統傳輸送至坩堝之外進料區域。另外，CZ成長設備包括至少一個實質上防止固體矽進入坩堝之內成長區域之粒子阻擋裝置。較佳地，用於本發明之方法之CZ成長設備為本發明之裝置。

如所主張，應暸解前述一般性描述和以下詳細描述兩者為例示性且應僅為解釋性，並且意欲以提供本發明之進一步解釋。

100、200、300‧‧‧CZ成長設備

110、310‧‧‧坩堝

111、211、311a、311b‧‧‧壁

112、312‧‧‧內成長區域

113、313a、313b‧‧‧外進料區域

114‧‧‧加熱器

115‧‧‧熔化物

116、216、316‧‧‧隔熱屏蔽

117、217、317‧‧‧固體原料輸送系統

118、218、318‧‧‧進料器

119、219、319‧‧‧輸送點

120、320‧‧‧空隙

121、221、321‧‧‧粒子屏蔽

122‧‧‧水平段

123‧‧‧垂直段

124、224、324‧‧‧隔離外殼

330‧‧‧套件

第1圖、第2圖以及第3圖為本發明之CZ成長設備和方法之具體例之示意圖。

本發明有關一種矽晶錠之CZ成長設備和方法。

本發明之CZ成長設備包括坩堝、固體原料輸送系 統以及至少一個粒子阻擋裝置，各包含於產生晶錠(諸如，矽晶錠)之成長室內。成長室包括形成可加熱的空間(其中提供有坩堝)之側壁和頂壁。坩堝可含有包括矽之預進料，其在成長室內的坩堝中熔化。坩堝可用一個或多個台座從下方支撐，而且可為任何本領域中已知用於結晶生長且能含有固體和液體材料兩者(特別是固體和液體矽)者。例如，坩堝可為石英坩堝或可為含有石英內襯料之石墨坩堝。取決於如結晶成長系統之幾何，坩堝亦可具有任何橫截面形狀，但典型地具有圓形橫截面形狀。

坩堝包括至少兩個區域，各由具有至少一個開口(諸如切口、孔或管)之壁或其他分離裝置分隔，以在該等區域之間提供限制之流體連通。例如，坩堝可包括壁以將其分成兩個區域，即內區域(本文中稱為內成長區域)和外區域(本文中稱為外進料區域)。此等區域彼此流體連通。內區域為起始晶錠之成長且使晶錠從之生長之處，而外區域在晶錠生長時將額外的材料供入內區域。因此，當因結晶製程而從內成長區域移除材料時，新的材料可從外進料區域進入。較佳地，內成長區域及/或外進料區域含有欲於其中熔化之包括矽之固體預進料，而且可進一步包括至少一種摻雜物材料，包含，例如、磷、硼、鎵、銦、鋁、砷或銻。

在晶質晶錠生長和取出之前，或較佳為同時，本發明之CZ成長設備之固體原料輸送系統提供固體原料至坩堝。因此，較佳地，固體原料輸送系統能在坩鍋加熱同時，輸送固體形式材料至坩堝。在整個晶錠成長的過程中，可連續地或分批地(半連續地)提供原料。較佳地，該原料包括矽(包含冶金等級矽或太 陽能等級矽)，而且進一步可包括至少一種摻雜物材料，諸如，磷、硼、鎵、銦、鋁、砷或銻。

可使用各種用於將固體材料運輸至坩堝之裝置。例如，固體原料輸送系統可包括進料器，諸如，凹槽系統透過該凹槽系統提供控制量之固體矽給坩堝。進料器可包括至少一個懸伸於坩堝上之輸送點。當坩堝包括內成長區域和外進料區域時，較佳為固體原料輸送系統提供材料至坩堝之外進料區域，以對從其生長或拉出晶質晶錠的熔化矽之干擾最小化。美國專利申案第13/446,414號描述有用於本發明之CZ成長設備之適合的固體原料輸送系統之具體實例，其全部內容係以參考方式併入於本文中。因此，當因結晶製程而從內成長區域移除材料且新的材料從外進料區域進入內成長區域時，藉由輸送系統提供額外的固體原料至外進料區域，藉以維持用於連續成長晶質晶錠之相對穩定熔化材料來源。

本發明之CZ成長設備可進一步包括安置在坩堝上之隔熱屏蔽，較佳為安置在坩堝之內成長區域上。當坩堝中維持熔化的進料時，該屏蔽保護生長中的晶錠免於過度地加熱，故該屏蔽係由能抵擋成長設備內之高溫和條件低傳熱性之材料所製成，或包括該材料。本領域中已知有各種種類之隔熱屏蔽，而且任何這些都可用於本發明之設備。尺寸和形狀將取決於成長設備之幾何。例如，對於具有圓形橫截面形狀且用以形成具有略圓形橫截面形狀之矽晶錠之坩堝，較佳為隔熱屏蔽亦具有圓形橫截面形狀且幾何係略柱形或錐形。更佳地，隔熱屏蔽具有倒錐形狀，即屏蔽之頂部的橫截面面積大於在底部的橫截面面積，而且具有 夠大以使生長中的晶錠通過直徑之底部。

本發明之CZ成長設備可進一步包括至少一個系統，從該系統可起始晶質晶錠之成長。例如，該設備可進一步包括拉取機構，該機構包含在其上支撐有小晶質晶種(諸如，矽結晶)之伸縮式索。利用此機構，可將具有預定結晶取向之晶種下降以接觸坩堝內所含熔化的材料，接著將其逐漸地收回。適當控制溫度下，液體材料在晶質晶種上冷凍成具有與該晶種所具相同之取向，藉以引發晶質晶錠之成長。接著，將種晶緩慢地提高遠離熔化物，以形成具有期望的最終長度和直徑之生長中的晶質晶錠。亦可使用一個或更多個支援拉取機構之荷重元，連同回應該荷重元之控制裝置，以啟動從該固體原料輸送系統供應原料至成長設備。

如上述，坩堝較佳具有內成長區域和外進料區域，而且固體原料輸送系統包括具有懸伸於坩堝之外進料區域上之輸送點之進料器，其將晶錠拉出時對內成長區域內熔化矽之干擾最小化。然而，已觀察到甚至採用包括有安置在坩堝之外成長區域上之輸送點之進料器時，固體原料粒子仍可不經意地進入內成長區域，並且負面地影響生長中的晶錠的晶質結構。例如，矽晶錠典型地係由CZ成長製程在惰性氣氛下製備，而且已發現來自氣體的對流攜帶來自矽原料輸送系統之固體矽之粒子進入內成長區域。另外，粒子亦可通過意外的粒子反彈和通過外進料區域中所含熔化矽的沸騰而進入成長區域。

基於此原因，本發明之CZ成長設備進一步包括至少一個實質上防止固體原料進入坩堝之內成長區域之粒子阻擋裝 置。能阻擋粒狀物材料之任何裝置都可使用。例如，該裝置可為固體隔障或可具有複數個孔或空間(諸如屏或網目)以允許氣態氣體之流動，但不會使粒狀物實質通過。該成長設備中亦可使用多個裝置。該裝置可由能抵擋固體材料碰撞和能進一步抵擋該成長設備內之高溫度和條件之任何材料所製成，但不會對成長設備之整體熱廓線有實質效果。較佳地，該粒子阻擋裝置可包括石英、石墨、經碳化矽塗佈之石墨或碳化矽。更佳地，該裝置是由石英所製成。

粒子阻擋裝置可被安置在CZ成長設備內之各種位置，只要對晶錠之成長不具有實質負面影響。例如，粒子阻擋裝置可為粒子屏蔽，其係安置以至少部分覆蓋坩堝之內成長區域，諸如，置於此區域之表面上之屏。此外，粒子阻擋裝置可亦為安置在分隔內成長區域和外進料區域之坩堝壁上之粒子屏蔽。此屏蔽可從內成長區域之壁向上或向內延伸。較佳地，粒子屏蔽係鄰近固體原料輸送系統之提供固體原料進入坩堝之外進料區域之位置而安置。

至於另一個實例，粒子阻擋裝置可為安置在坩堝壁中之開口之粒子屏蔽。以此方式，粒子屏蔽會防止輸送入坩堝之外成長區域內所含熔化物之固體原料通過開口和進入內成長區域。特別地，粒子屏蔽可為橫跨壁之開口之粒狀物屏，或可為置於開口之前或之內之一層石英丸粒。

亦作為實例，粒子阻擋裝置可為至少部分環繞或於固體原料輸送系統內安置之粒子屏蔽，特別是環繞輸送系統之進料器之輸送點，從該輸送點處，固體原料離開和進入坩堝之外進 料區域。例如，該粒子屏蔽可為安置在固體原料輸送系統之進料器內之套件。該套件較佳為至少部分延伸至進料器之輸送點下，更佳為坩堝之壁下，而且具有安置在外進料區域內之下邊緣，藉以防止原料之任何散逸的粒子進入內成長區域。

如上述，本發明之CZ成長設備可進一步包括安置在坩堝之內成長區域上之隔熱屏蔽或錐體。這可在隔熱屏蔽和坩堝之壁之間創製空隙。對於此設備來說，粒子阻擋裝置防止固體原料通過此空隙和進入內成長區域。例如，粒子阻擋裝置可為安置在坩堝之壁上且延伸至鄰近隔熱屏蔽之位置之粒子屏蔽，藉以有效地防止固體材料通過空隙，但不會完全阻擋該空隙。替代地，或額外地，粒子阻擋裝置可為環繞隔熱屏蔽周圍安置之隔離外殼，較佳為環繞屏蔽之外表面之外，而且具有足以防止固體材料進入空隙之尺寸和形狀。隔離外殼可至少部分安置在外進料區域上，而作為用於使固體材料從進料器進入此區域之偏轉器，或可至少部分安置在內成長區域上，而有效地防止固體材料通過空隙。較佳地，隔熱屏蔽係安置在內成長區域內，且具有位在坩堝中分隔區域之壁之上邊緣之下之下邊緣，而且隔離外殼係在該下邊緣環繞隔熱屏蔽之外表面周圍安置。

第1圖、第2圖以及第3圖顯示本發明之CZ成長設備之特定具體例和組件，並且於下討論。然而，對本領域中具有通常知識者而言，這些本質上僅為闡釋性且非限制性，而且僅以實施例之方式呈現應是顯而易見的。許多修改和其他具體例係在本領域中具有通常知識者之範疇內，而且意圖落入本發明之範疇內。此外，本領域中具有通常知識者應理解特定配置係例示性， 而且實際的配置將取決於特定系統。利用不超過常規實驗，本領域中具有通常知識者將亦能認知和辨識與顯示之特定元件相當者。

第1圖例示性地闡釋連續單晶(CCZ)成長設備100之具體例，包括坩堝110，其具有將坩堝110分隔成內成長區域112和外進料區域113之壁111。壁111具有至少一個開口，諸如切口或孔(未顯示)，以在內成長區域112和外進料區域113之間提供限制的流體連通。加熱器114環繞坩堝110，而且加熱器114加熱預進料以形成熔化物115。CCZ成長設備100進一步包括具有倒錐形幾何之隔熱屏蔽116，以及包括進料器118之固體原料輸送系統117，該進料器118具有安置在坩堝110之外進料區域113上之輸送點119。隔熱屏蔽116安置在內成長區域112上，而在隔熱屏蔽116和壁111之間形成空隙120。

如第1圖所示，連續單晶成長設備100進一步包括至少一個實質上防止固體原料輸送系統117所提供之固體原料進入內成長區域112之粒子阻擋裝置。特別地，該設備包括安置在壁111且環繞其整個周圍之粒子屏蔽121。粒子屏蔽121具有部分覆蓋內成長區域112之水平段122和安置在壁111之垂直段123，各延伸至鄰近隔熱屏蔽116之位置。以此方式，粒子屏蔽121有效地防止固體原料輸送系統117所提供之固體原料提供通過空隙120並且進入內成長區域112。此外，CCZ成長設備100進一步包括環繞隔熱屏蔽116之外表面之下邊緣周圍安置之隔離外殼124(其在壁111之上邊緣下方)，藉以提供額外的保護以防止粒子進入內成長區域112。

第2圖顯示本發明之CZ成長設備之另一個具體例，其係類似於第1圖中顯示者，但具有不同的粒子阻擋裝置。特別地，連續CZ成長設備200具有安置在壁211上但僅接近固體原料輸送系統217之進料器218之輸送點219之粒子屏蔽221。亦包含環繞隔熱屏蔽216之外表面之下邊緣周圍安置之隔離外殼224(其在壁211之上邊緣下方)。以此方式，CCZ成長設備200之粒子輸送系統可防止固體原料粒子進入坩堝之內成長區域，但亦對設備之整體熱廓線具有較少影響。

第3圖顯示本發明之CZ成長設備之另一個具體例，其類似於第2圖中顯示者，但具有不同的坩堝和不同的粒子阻擋裝置。特別地，連續CZ成長設備300包括坩堝310，其具有分隔坩堝310成內成長區域312和兩個外進料區313a和313b之兩個壁311a和311b。CCZ成長設備300進一步包括具有倒錐形幾何之隔熱屏蔽316，以及包括進料器318之固體原料輸送系統317，該進料器318具有安置在坩堝310之外進料區域313a上之輸送點319。該隔熱屏蔽316安置在內成長區域312上，而在隔熱屏蔽316和壁311a之間形成空隙320。類似於第2圖所示之具體例，CCZ成長設備300具有安置在接近輸送點319之壁311a上之粒子屏蔽321，以及環繞隔熱屏蔽316之外表面之下邊緣周圍安置之隔離外殼324(其在壁311a之上邊緣下方)。此外，套件330係提供於進料器318內，而且延伸至輸送點319以下和壁311a以下，而引導固體原料直接進入外進料區域313a，而且防止粒子進入內成長區域312。

如上述，本發明進一步有關一種矽晶錠之CZ成長 方法。較佳地，該方法為一種連續CZ成長法。該方法包括在CZ成長設備中提供具有至少一個分隔內成長區域和外進料區域之壁之坩堝，該壁具有在內成長區域和外進料區域之間提供限制的流體連通之至少一個開口，以及進一步提供包括矽之固體預進料進入坩堝之內成長區域和外進料區域。此等步驟可以任何順序發生。因此，坩堝可在置入設備之前或之後進料。坩堝可為任何彼等上述者。後續地，將固體預進料在內成長區域中和外進料區域中加熱以形成熔化物，而且從內成長區域起始矽晶錠之成長。本發明之方法中生長矽晶錠時，將包括矽之固體原料從矽輸送系統輸送入外進料區域。該矽輸送系統包括具有懸伸於坩堝之外進料區域上且在其中輸送固體矽之輸送點之進料器，而且該進料器可為任何彼等上述者。接著，從CZ成長設備移除產生的矽晶錠。至於本發明之方法，CZ成長設備包括至少一個實質上防止固體矽進入坩堝之內成長區域之粒子阻擋裝置。粒子阻擋裝置可為任何彼等上述者。因此，較佳地，本發明之CZ成長法利用本發明之CZ成長設備。

業經發現由於從坩堝之內成長區域具體排除固體原料，所產生的矽晶錠具有特別的性質，特別是一致性。因此，本發明進一步有關一種由本發明之方法產生之矽晶錠，及/或利用本發明之CZ成長設備。

為了闡釋和描述之目的，已呈現本發明之較佳具體例之前述描述。其並非意欲為消耗性或將本發明限制為所揭露之精確形式。修改和變化可能按照以上教示，或從本發明之實施獲得。選擇和描述具體例以解釋本發明之原則，而且其實際應用使 得本領域中具有通常知識者能以各種具體例以及適合意欲之特定用途之各種修改利用本發明。其意欲使本發明之範疇由此所附加的申請專利範圍和其相當者定義。

100‧‧‧CZ成長設備

110‧‧‧坩堝

111‧‧‧壁

112‧‧‧內成長區域

113‧‧‧外進料區域

114‧‧‧加熱器

115‧‧‧熔化物

116‧‧‧隔熱屏蔽

117‧‧‧固體原料輸送系統

118‧‧‧進料器

119‧‧‧輸送點

120‧‧‧空隙

121‧‧‧粒子屏蔽

122‧‧‧水平段

123‧‧‧垂直段

124‧‧‧隔離外殼

Claims (43)

1. 一種CZ成長設備，包括：坩堝，其具有至少一個分隔內成長區域和外進料區域之壁，該壁具有至少一個在該內成長區域和該外進料區域之間提供限制的流體連通之開口；固體原料輸送系統，其包括進料器，該進料器具有懸伸於該坩堝之該外進料區域上且在其中輸送包括矽之固體原料之輸送點；以及至少一個粒子阻擋裝置，其實質上防止該固體原料進入該坩堝之該內成長區域。
2. 如申請專利範圍第1項所述之CZ成長設備，其中，該粒子阻擋裝置為至少部分覆蓋該坩堝之該內成長區域之粒子屏蔽。
3. 如申請專利範圍第1項所述之CZ成長設備，其中，該粒子阻擋裝置為安置在該坩堝之該壁上並且伸入該內成長區域之粒子屏蔽。
4. 如申請專利範圍第1項所述之CZ成長設備，其中，該粒子阻擋裝置為安置在該坩堝之該壁之該開口之粒子屏蔽。
5. 如申請專利範圍第1項所述之CZ成長設備，其中，該粒子阻擋裝置為至少部分環繞或位於該輸送點內而安置之粒子屏蔽。
6. 如申請專利範圍第5項所述之CZ成長設備，其中，該粒子阻擋裝置為安置在該進料器內之套件，該套件至少部分延伸至該進料器之該輸送點下，而且具有安置在該坩堝之該外進料區域內之下邊緣。
7. 如申請專利範圍第1項所述之CZ成長設備，其中，該設備進 一步包括安置在該坩堝之該內成長區域上之隔熱屏蔽。
8. 如申請專利範圍第7項所述之CZ成長設備，其中，該隔熱屏蔽和該壁係為空隙所分隔，而且其中該粒子阻擋裝置實質上防止該固體原料通過該空隙。
9. 如申請專利範圍第7項所述之CZ成長設備，其中，該粒子阻擋裝置為安置在該坩堝之該壁上且伸入該內成長區域而延伸至鄰近該隔熱屏蔽之位置之粒子屏蔽。
10. 如申請專利範圍第7項所述之CZ成長設備，其中，該隔熱屏蔽具有倒錐形狀。
11. 如申請專利範圍第7項所述之CZ成長設備，其中，該粒子阻擋裝置為環繞該隔熱屏蔽周圍安置之隔離外殼。
12. 如申請專利範圍第11項所述之CZ成長設備，其中，該隔離外殼為至少部分安置在該外進料區域上。
13. 如申請專利範圍第11項所述之CZ成長設備，其中，該隔離外殼為至少部分安置在該內成長區域上。
14. 如申請專利範圍第11項所述之CZ成長設備，其中，該隔離外殼為環繞該隔熱屏蔽外部安置。
15. 如申請專利範圍第11項所述之CZ成長設備，其中，該隔熱屏蔽具有安置在該壁之上邊緣下方之該內成長區域內之下邊緣，以及其中該隔離外殼係環繞該隔熱屏蔽之該下邊緣安置。
16. 如申請專利範圍第1項所述之CZ成長設備，其中，該粒子阻擋裝置包括石英、石墨、經碳化矽塗佈之石墨、或碳化矽。
17. 如申請專利範圍第1項所述之CZ成長設備，其中，該固體原料進一步包括至少一種摻雜物材料。
18. 如申請專利範圍第17項所述之CZ成長設備，其中，該摻雜物材料為磷、硼、鎵、銦、鋁、砷、或銻。
19. 如申請專利範圍第1項所述之CZ成長設備，其中，該內成長區域和該外進料區域包括欲於其中熔化之包括矽之固體預進料。
20. 如申請專利範圍第19項所述之CZ成長設備，其中，在該內成長區域、該外進料區域、或兩者中之該固體預進料進一步包括至少一種摻雜物材料。
21. 如申請專利範圍第1項所述之CZ成長設備，其中，該CZ成長設備為連續CZ成長設備。
22. 一種矽晶錠之CZ成長之方法，包括以下之步驟：i)在CZ成長設備中提供坩堝，該坩堝具有至少一個分隔內成長區域和外進料區域之壁，該壁具有至少一個在該內成長區域和該外進料區域之間提供限制的流體連通之開口；ii)提供包括矽之固體預進料進入該坩堝之該內成長區域和該外進料區域；iii)在該內成長區域中和該外進料區域中熔化該固體預進料；iv)起始來自該內成長區域之該矽晶錠之成長；v)於生長該矽晶錠同時，將來自矽輸送系統之包括矽之固體原料輸送入該外進料區域，該矽輸送系統包括進料器，該進料器具有懸伸於該坩堝之該外進料區域上且在其中輸送固體矽之輸送點；以及vi)從該CZ成長設備移除該矽晶錠； 其中，該CZ成長設備包括至少一種實質上防止該固體矽進入該坩堝之該內成長區域之粒子阻擋裝置。
23. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中，該粒子阻擋裝置為至少部分覆蓋該坩堝之該內成長區域之粒子屏蔽。
24. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中，該粒子阻擋裝置為安置在該坩堝之該壁上並且伸入該內成長區域之粒子屏蔽。
25. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中，該粒子阻擋裝置為安置在該坩堝之該壁之該開口之粒子屏蔽。
26. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中，該粒子阻擋裝置為至少部分環繞或位於該輸送點內而安置之粒子屏蔽。
27. 如申請專利範圍第26項所述之方法，其中，該粒子阻擋裝置為安置在該進料器內之套件，該套件至少部分延伸至該進料器之該輸送點下，而且具有安置在該坩堝之該外進料區域內之下邊緣。
28. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中，該CZ成長設備進一步包括安置在該坩堝之該內成長區域上之隔熱屏蔽。
29. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中，該隔熱屏蔽和該壁為空隙所分隔，以及其中該粒子阻擋裝置實質上防止該固體原料通過該空隙。
30. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中，該粒子阻擋裝置為安置在該坩堝之該壁上且伸入該內成長區域而延伸至鄰近該隔熱屏蔽之位置之粒子屏蔽。
31. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中，該隔熱屏蔽具有倒錐形狀。
32. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中，該粒子阻擋裝置為環繞該隔熱屏蔽周圍安置之隔離外殼。
33. 如申請專利範圍第32項所述之方法，其中，該隔離外殼至少部分安置在該外進料區域上。
34. 如申請專利範圍第32項所述之方法，其中，該隔離外殼至少部分安置在該內成長區域上。
35. 如申請專利範圍第32項所述之方法，其中，該隔離外殼環繞該隔熱屏蔽外部安置。
36. 如申請專利範圍第32項所述之方法，其中，該隔熱屏蔽具有安置在該壁之上邊緣下方之該內成長區域內之下邊緣，以及其中該隔離外殼係環繞該隔熱屏蔽之該下邊緣安置。
37. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中，該粒子阻擋裝置包括石英、石墨、經碳化矽塗佈之石墨、或碳化矽。
38. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中，該固體原料進一步包括至少一種摻雜物材料。
39. 如申請專利範圍第38項所述之方法，其中，該摻雜物材料為磷、硼、鎵、銦、或鋁、砷、銻。
40. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中，該內成長區域和該外進料區域包括欲在其中熔化之包括矽之固體預進料。
41. 如申請專利範圍第40項所述之方法，其中，該內成長區域、該外進料區域、或兩者中之該固體預進料係進一步包括至少一種摻雜物材料。
42. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該CZ成長設備為連續CZ成長設備。
43. 一種矽晶錠，係利用申請專利範圍第21項所述之方法生長。