сті витягування діаметр прізатравочного циліндра збільшують до необхідної величини, після чого витягають циліндр максимально можливої ??довжини. При цьому передбачається залишення деякого запасу розплаву для фінішних операцій процесу зростання. У разі витягування кристалів великої ваги деякі виробники формують потовщення у верхній частині кристала, призначені для роботи підтримуючих пристроїв. Такі пристрої зазвичай встановлюються на ростові установки з жорсткою підвіскою затравочного кристала.
. Перед завершенням процесу за рахунок збільшення температури розплаву і за рахунок деякого збільшення швидкості витягування діаметр кристала поступово зменшують (довжина формованого конуса для злитків кремнію діаметром більше 300 мм і більше може досягати 2-х діаметрів).
. Після завершення конуса і вичерпання залишків розплаву проводиться відрив злитка від розплаву і поступове охолодження злитка до заданої температури за деяких умов.
Всі режимні параметри кожного з етапів процесу є, як правило, ноу-хау конкретного виробника.
Модифікації методу
Розроблено кілька модифікацій методу:
1. Метод Чохральського з використанням плаваючого тигля. Метою методу є отримання більш рівномірного розподілу домішок по довжині і перетину кристала за рахунок контрольованого надходження домішок із зовнішньої частини розплаву. Існує безліч розмірів і конструкцій плаваючих тиглів, в тому числі, захищених патентами. Конструктивно метод реалізується шляхом введення в основний тигель з розплавом тигля меншого розміру, що виділяє малий об'єм розплаву, з якого і виробляється вирощування цільового кристала. Малий обсяг розплаву повідомляється з основним об'ємом розплаву таким чином, щоб забезпечити приплив додаткових порцій розплаву ззовні взамін пошедших на формування цільового кристала, при цьому змішування обох обсягів і, відповідно, зміна стабілізувати концентрацій домішок в малому обсязі повинно бути виключено.
2. Метод Чохральського з підживленням. Мета методу полягає в збільшенні продуктивності установок вирощування за рахунок безперервного поповнення обсягу розплаву, расходуемого на формування тіла цільового кристала. Можливі 2 основних апаратних реалізації методу: підживлення поступовим розплавленням в периферичної області тигля (або поза плаваючого тигля) полікристалічного стрижня; підживлення подачею поза плаваючого тигля гранульованого або дробленого полікристалічного кремнію. Попутно метод дозволяє досягти більш рівномірного розподілу домішок по довжині кристала.
. Метод Чохральського з проміжними Дозавантаженню. Мета методу полягає в збільшенні продуктивності установок вирощування та зниженні витрат за рахунок повторного використання контейнерів (тиглів) і за рахунок скорочення часу на обслуговування між процесами, герметизацію і створення захисної атмосфери. Суть методу - готові кристали виводяться з установки з використанням шлюзових пристроїв, а замість них в тигель досипається наступна порція шихти для розплавлення і вирощування наступного злитка.
. Метод Чохральського з використанням п'єдесталу. Суть методу: в розплав у відповідній футеровке вводиться плоский нагрівальний елемент, забезпечений температурними датчиками, розподіленими по площі елемента. Елемент вводиться в розплав на глибину 15-30 мм в зону, де буде вирощуватися злиток. У ході росту контролюється розподіл температури по площі елемента і подається живлення на відповідні зони нагрівального елементу для забезпечення «правильного» розподілу температур поблизу фронту кристалізації. Метод дозволяє знизити ймовірність виникнення порушень росту кристалу, але додатково забруднює кристал матеріалом футеровки, вирівнює розподіл домішок по перетину кристала.
Порівняння з іншими методами
Кристали деяких матеріалів, вироблених за допомогою методу Чохральського, не можуть бути отримані методом бестигельной зонної плавки, і навпаки. Деякі матеріали можуть бути отримані обома способами.
У разі германію злиток, отриманий методом зонної плавки, по чистоті зазвичай істотно перевершує аналогічний, отриманий методом Чохральського, але кристали, одержувані зонної плавкою, мають менші діаметри, більш високу собівартість у виготовленні, інший розподіл і зміст легуючих та інших домішок, істотних для наступних технологічних циклів.
. Спосіб вирощування монокристалів германію з використанням формоутворювачем
Основне завдання даного способу - підвищення виходу придатної продукції за рахунок отримання монокристалів універсальної форми, без дефектів структури, вільних від механічних напруг, однорідних з розподілу домішок, з високою продуктивністю і з істотним зниже...
