。由于在顆粒層72的這一半中較強(qiáng)的水加載，由此形成具有比另一半中高的羥基含量的玻璃化區(qū)。
[0102]一旦熔體前沿距熔模壁還有大約4厘米，終止抽真空。顆粒層72的后側(cè)由此也在底部區(qū)域和側(cè)壁下部區(qū)域玻璃化成不透明的含氣泡的石英玻璃。在熔體前沿達(dá)到熔模61之前停止玻璃化。
[0103]在引晶區(qū)Z的高度處沿圓周看，該石英玻璃的羥基含量的最大差異產(chǎn)生在之前引入空氣的區(qū)域中(即槽69的長(zhǎng)度的中間)的90重量ppm和側(cè)壁的正對(duì)面部分之間(其在此位置為130重量ppm)。沿引晶區(qū)Z的圓周設(shè)定的OH基團(tuán)濃度分布在此等于圖5。
[0104]在該石英玻璃坩禍的預(yù)期使用過(guò)程中，薄皮層77在短時(shí)間內(nèi)溶解。隨后暴露出的坩禍內(nèi)壁的自由表面的特征在于其濃度在引晶區(qū)Z (=接觸區(qū)13)的高度處如參照?qǐng)D5解釋的那樣在徑向環(huán)繞的方向上變化的羥基。因此，對(duì)于硅熔體與坩禍壁之間的各點(diǎn)產(chǎn)生不同的表面張力和因此不同的振動(dòng)激發(fā)條件，由此抑制熔體振動(dòng)。
[0105]代替上述方法，使用含氫的噴燈火焰，例如氫氧焰產(chǎn)生沿接觸區(qū)不均勻的，即局部不同的羥基含量。可以通過(guò)噴燈火焰的作用程度(溫度和持續(xù)時(shí)間)局部不同地調(diào)節(jié)羥基含量。在具有均勻坩禍壁的石英玻璃坩禍的情況下，這種方法也允許隨后產(chǎn)生化學(xué)組成的化學(xué)變化。
[0106]圖6中所示的坩禍熔融裝置也適用于制造具有徑向環(huán)繞變化的坩禍壁內(nèi)氣泡含量的接觸區(qū)Z。為此，在第三個(gè)方法步驟中，代替相對(duì)易溶于石英玻璃的水，將難溶氣體，如氮?dú)饣蛟谠搶?shí)施例中-空氣經(jīng)通道68送入仍然多孔的顆粒層72的一半中。
[0107]由于顆粒層72的流阻，在半邊引入的空氣基本上僅分布在顆粒層72的這一半中，也基本上僅分布在引晶區(qū)Z周圍的上部區(qū)域74中，因此在顆粒層的這一區(qū)域中，獲得相對(duì)高的難溶的氮?dú)鉂舛取?br>[0108]在真空下進(jìn)一步玻璃化的過(guò)程中，熔體前沿從內(nèi)向外通過(guò)顆粒層72。由于顆粒層72的這一半中的較強(qiáng)氮載荷，在顆粒層72的這一半中形成具有比另一半中高的氣泡含量的玻璃化區(qū)。
[0109]在引晶區(qū)Z的高度處沿圓周看，氣泡含量的最大差異在之前引入空氣的區(qū)域(即槽69的長(zhǎng)度的中間)的0.01%和側(cè)壁的正對(duì)面部分之間獲得。其在此位置為0.03%。在此方法中沿引晶區(qū)Z的圓周在坩禍壁內(nèi)設(shè)定的氣泡濃度分布等同于圖5。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.根據(jù)切克勞斯基法提拉半導(dǎo)體單晶的方法，其中在石英玻璃坩禍中制造半導(dǎo)體熔體并從中提拉半導(dǎo)體單晶，其中所述石英玻璃坩禍具有內(nèi)壁且所述半導(dǎo)體熔體具有自由熔體表面，它們?cè)谯岬渻?nèi)壁上徑向環(huán)繞的接觸區(qū)的區(qū)域中彼此接觸并各自與熔體氣氛接觸，由此引發(fā)從所述接觸區(qū)開(kāi)始的熔體的初振動(dòng)，其特征在于，引發(fā)頻率彼此不同的初振動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述坩禍內(nèi)壁、熔體氣氛和/或半導(dǎo)體熔體沿徑向環(huán)繞的接觸區(qū)表現(xiàn)出至少一個(gè)其物理、化學(xué)或形體特征的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述特征呈現(xiàn)第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，且所述特征沿周向的接觸區(qū)的變化使得其從第一狀態(tài)逐步或逐漸變成第二狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，所述特征從第一狀態(tài)向第二狀態(tài)的逐步或逐漸變化在接觸區(qū)周長(zhǎng)的至少1/10，優(yōu)選至少1/3上延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述特征呈現(xiàn)第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，且所述特征沿周向的接觸區(qū)的變化使得其第一狀態(tài)和其第二狀態(tài)交替。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述特征在接觸區(qū)周長(zhǎng)的至少1/10上，優(yōu)選在至少1/3上呈現(xiàn)其第二狀態(tài)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于，沿周向的接觸區(qū)變化的特征是熔體氣氛的化學(xué)組成和/或其溫度。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于，沿周向的接觸區(qū)變化的特征是坩禍內(nèi)壁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、表面情況和/或溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，所述化學(xué)組成由坩禍內(nèi)壁的石英玻璃的羥基含量確定，所述羥基含量沿周向的接觸區(qū)在最大濃度Cffllmax和最小濃度C ra，min之間變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，最小濃度Cra，min小于最大濃度C ?，_的80%，優(yōu)選小于60%。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述化學(xué)組成由坩禍內(nèi)壁的石英玻璃的類型確定，其是合成制成的石英玻璃或由天然原材料制成的石英玻璃或是所述石英玻璃類型的混合物，且石英玻璃類型的濃度沿周向的接觸區(qū)改變至少一次。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11任一項(xiàng)的方法，其特征在于，坩禍內(nèi)壁的表面情況由在I厘米測(cè)量長(zhǎng)度上測(cè)得的坩禍內(nèi)壁的平均表面粗糙度艮的值確定，其中平均表面粗糙度沿周向的接觸區(qū)在最大值Ra，max和最小值R a，min之間變化。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，最小值Ra，min小于最大值R &_的80%，優(yōu)選小于60%。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)由在I厘米測(cè)量長(zhǎng)度上測(cè)得的坩禍內(nèi)壁的石英玻璃的氣泡含量確定，其中所述氣泡含量沿周向的接觸區(qū)在最大值Pmax和最小值P min之間變化。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于，最小值Pmin小于最大值Pmax的50%，優(yōu)選小于30%。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至15任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述內(nèi)壁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和/或表面情況和/或化學(xué)組成在周向變化帶內(nèi)變化，所述周向變化帶從接觸區(qū)向坩禍底部方向延伸至少5毫米，優(yōu)選至少10毫米的寬度。
17.用于根據(jù)切克勞斯基法提拉半導(dǎo)體單晶的石英玻璃坩禍，其具有坩禍內(nèi)壁，沿所述內(nèi)壁提供表現(xiàn)出至少一個(gè)其物理、化學(xué)或形體特征的變化的徑向環(huán)繞的接觸區(qū)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的石英玻璃坩禍，其特征在于，所述坩禍內(nèi)壁沿徑向環(huán)繞的接觸區(qū)表現(xiàn)出至少一個(gè)其物理、化學(xué)或形體特征的變化。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的石英玻璃坩禍，其特征在于，所述特征呈現(xiàn)第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，且所述特征沿周向的接觸區(qū)的變化使得其從第一狀態(tài)逐步或逐漸變成第二狀態(tài)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的石英玻璃坩禍，其特征在于，所述特征從第一狀態(tài)向第二狀態(tài)的逐步或逐漸變化在接觸區(qū)周長(zhǎng)的至少1/10，優(yōu)選至少1/3上延伸。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的石英玻璃坩禍，其特征在于，所述特征呈現(xiàn)第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，且所述特征沿周向的接觸區(qū)的變化使得其第一狀態(tài)和其第二狀態(tài)交替。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的石英玻璃坩禍，其特征在于，所述特征在接觸區(qū)周長(zhǎng)的至少1/10，優(yōu)選至少1/3上呈現(xiàn)其第二狀態(tài)。
23.根據(jù)權(quán)利要求17至22任一項(xiàng)的石英玻璃坩禍，其特征在于，沿周向的接觸區(qū)變化的特征是所述坩禍內(nèi)壁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和/或表面情況。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的石英玻璃坩禍，其特征在于，所述化學(xué)組成由坩禍內(nèi)壁的石英玻璃的羥基含量確定，其沿周向的接觸區(qū)在最大濃度Cffllmax和最小濃度C ra，min之間變化。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的石英玻璃坩禍，其特征在于，最小濃度Cffl，min小于最大濃度CQH，max的80%，優(yōu)選小于60%。
26.根據(jù)權(quán)利要求23至25任一項(xiàng)的石英玻璃坩禍，其特征在于，所述化學(xué)組成由坩禍內(nèi)壁的石英玻璃的類型確定，其是合成制成的石英玻璃或由天然原材料制成的石英玻璃或是所述石英玻璃類型的混合物，且石英玻璃類型的濃度沿周向的接觸區(qū)改變至少一次。
27.根據(jù)權(quán)利要求23至26任一項(xiàng)的石英玻璃坩禍，其特征在于，坩禍內(nèi)壁的表面情況由在I厘米測(cè)量長(zhǎng)度上測(cè)得的坩禍內(nèi)壁的平均表面粗糙度1^的值確定，其中平均表面粗糙度沿周向的接觸區(qū)在最大值Ra，max和最小值R a，min之間變化。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的石英玻璃坩禍，其特征在于，最小值Ra，min小于最大值R &_的80%，優(yōu)選小于60%。
29.根據(jù)權(quán)利要求23至28任一項(xiàng)的石英玻璃坩禍，其特征在于，所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)由在I厘米測(cè)量長(zhǎng)度上測(cè)得的坩禍內(nèi)壁的石英玻璃的氣泡含量確定，其中所述氣泡含量沿周向的接觸區(qū)在最大值Pmax和最小值P min之間變化。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的石英玻璃坩禍，其特征在于，最小值Pmin小于最大值Pmax的50%，優(yōu)選小于30%。
31.根據(jù)權(quán)利要求23至30任一項(xiàng)的石英玻璃坩禍，其特征在于，內(nèi)壁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和/或表面情況和/或化學(xué)組成在周向變化帶內(nèi)變化，所述周向變化帶從接觸區(qū)向坩禍底部方向延伸至少5毫米，優(yōu)選至少10毫米的寬度。
【專利摘要】在已知的根據(jù)切克勞斯基法提拉半導(dǎo)體單晶的方法中，在石英玻璃坩堝中制造半導(dǎo)體熔體并從中提拉半導(dǎo)體單晶。所述石英玻璃坩堝的內(nèi)壁和所述半導(dǎo)體熔體的自由熔體表面在此在坩堝內(nèi)壁上徑向環(huán)繞的接觸區(qū)彼此接觸并分別與熔體氣氛接觸，由此引發(fā)從所述接觸區(qū)開(kāi)始的熔體初振動(dòng)。以在此基礎(chǔ)上提供一種方法，其以減少的熔體振動(dòng)和特別是以簡(jiǎn)單而短暫的拉晶過(guò)程為特征，本發(fā)明提出，引發(fā)頻率彼此不同的初振動(dòng)。
【IPC分類】C30B15-10, C30B30-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104662210
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380050766
【發(fā)明人】M.許納曼, T.凱澤, W.勒曼
【申請(qǐng)人】赫羅伊斯石英玻璃股份有限兩合公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年9月17日
【公告號(hào)】DE102012109181A1, US20150267318, WO2014048791A1