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1. (WO2016189402) PROCÉDÉ DE FUSION PENDANT LA CROISSANCE DE SILICIUM PAR PROCÉDÉ À ZONE FONDUE
Dernières données bibliographiques dont dispose le Bureau international   

N° de publication : WO/2016/189402 N° de la demande internationale : PCT/IB2016/052236
Date de publication : 01.12.2016 Date de dépôt international : 20.04.2016
CIB :
C30B 29/06 (2006.01) ,C30B 13/22 (2006.01) ,C30B 13/00 (2006.01) ,C30B 15/14 (2006.01)
C CHIMIE; MÉTALLURGIE
30
CROISSANCE DES CRISTAUX
B
CROISSANCE DES MONOCRISTAUX; SOLIDIFICATION UNIDIRECTIONNELLE DES MATÉRIAUX EUTECTIQUES OU DÉMIXTION UNIDIRECTION- NELLE DES MATÉRIAUX EUTECTOÏDES; AFFINAGE DES MATÉRIAUX PAR FUSION DE ZONE; PRODUCTION DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; MONOCRISTAUX OU MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; POST-TRAITEMENT DE MONOCRISTAUX OU DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; APPAREILLAGES À CET EFFET
29
Monocristaux ou matériaux polycristallins homogènes de structure déterminée caractérisés par leurs matériaux ou par leur forme
02
Eléments
06
Silicium
C CHIMIE; MÉTALLURGIE
30
CROISSANCE DES CRISTAUX
B
CROISSANCE DES MONOCRISTAUX; SOLIDIFICATION UNIDIRECTIONNELLE DES MATÉRIAUX EUTECTIQUES OU DÉMIXTION UNIDIRECTION- NELLE DES MATÉRIAUX EUTECTOÏDES; AFFINAGE DES MATÉRIAUX PAR FUSION DE ZONE; PRODUCTION DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; MONOCRISTAUX OU MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; POST-TRAITEMENT DE MONOCRISTAUX OU DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; APPAREILLAGES À CET EFFET
13
Croissance des monocristaux par fusion de zone; Affinage par fusion de zone
16
Chauffage de la zone fondue
22
par irradiation ou par décharge électrique
C CHIMIE; MÉTALLURGIE
30
CROISSANCE DES CRISTAUX
B
CROISSANCE DES MONOCRISTAUX; SOLIDIFICATION UNIDIRECTIONNELLE DES MATÉRIAUX EUTECTIQUES OU DÉMIXTION UNIDIRECTION- NELLE DES MATÉRIAUX EUTECTOÏDES; AFFINAGE DES MATÉRIAUX PAR FUSION DE ZONE; PRODUCTION DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; MONOCRISTAUX OU MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; POST-TRAITEMENT DE MONOCRISTAUX OU DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; APPAREILLAGES À CET EFFET
13
Croissance des monocristaux par fusion de zone; Affinage par fusion de zone
C CHIMIE; MÉTALLURGIE
30
CROISSANCE DES CRISTAUX
B
CROISSANCE DES MONOCRISTAUX; SOLIDIFICATION UNIDIRECTIONNELLE DES MATÉRIAUX EUTECTIQUES OU DÉMIXTION UNIDIRECTION- NELLE DES MATÉRIAUX EUTECTOÏDES; AFFINAGE DES MATÉRIAUX PAR FUSION DE ZONE; PRODUCTION DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; MONOCRISTAUX OU MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; POST-TRAITEMENT DE MONOCRISTAUX OU DE MATÉRIAUX POLYCRISTALLINS HOMOGÈNES DE STRUCTURE DÉTERMINÉE; APPAREILLAGES À CET EFFET
15
Croissance des monocristaux par tirage hors d'un bain fondu, p.ex. méthode de Czochralski
14
Chauffage du bain fondu ou du matériau cristallisé
Déposants :
КРАВЦОВ, Анатолий KRAVTSOV, Anatoly [RU/LV]; LV
Inventeurs :
КРАВЦОВ, Анатолий KRAVTSOV, Anatoly; LV
Mandataire :
ГАЙНУТДИНОВА, Евгения GAINUTDINOVA, Jevgenija; LV
Données relatives à la priorité :
P-15-4826.05.2015LV
Titre (EN) MELTING METHOD DURING FLOATING-ZONE GROWTH OF SILICON
(FR) PROCÉDÉ DE FUSION PENDANT LA CROISSANCE DE SILICIUM PAR PROCÉDÉ À ZONE FONDUE
(RU) СПОСОБ ПЛАВКИ ПРИ ЗОННОМ ВЫРАЩИВАНИИ КРЕМНИЯ
Abrégé :
(EN) The invention relates to the production of silicon, for example, for the power microelectronics or the photoelectric industry including the manufacturing of solar cells. The invention solves the problem of obtaining silicon in the form of high-purity rods made of native silicon of varying quality and forms suitable by their electrical, mechanical and geometrical properties for growing single crystals of various purposes using the float-zone melting method. The proposed method, which implementation is shown on Fig. 1 and Fig. 2, shall be realized as follows: silicon is putted into the container, having a thermal insulator (1) and the cooling device (2), and placed in the melting chamber of the apparatus, produce a vacuum and melt, using electron beams (3) for heating. In addition, beams are moved aside up to the specified diameter and start scanning, forming an annular heating zone. A heating zone diameter (5) selected in a way to obtain the required result - to melt down all silicon in container or to maintain part of the initial not melted mass (7) between the molten zone (6) and the walls of the container. After melting of particular part of initial mass (7), the crystal seed (8) is inserted into the container, coupled with a melt and grow the rod (9) of required diameter. The growing process is managed by changing the stretching speed (V) and a heating intensity (3), besides is kept at a constant heating (3) the annular zone (4) diameter. Focal spot scanning path (5) by electron beams together form a shape that is close to the required diameter of the ring and form sufficient heat symmetry field, in order to obtain the cylindrical rod (9).
(FR) L'invention concerne la production de silicium, par exemple, pour la microélectronique de puissance ou l'industrie photoélectrique, y compris la fabrication de piles solaires. L'invention résout le problème d'obtention de silicium sous forme de barres haute pureté de silicium natif de qualité et formes variables qui convient, par ses propriétés électriques, mécaniques et géométriques, à la croissance de monocristaux à usage différents par procédé de fusion à zone fondue. Le résultat technique consiste en ce que la tige de base pour la croissance du monocristal par procédé de fusion à zone fondue est obtenue par la croissance pour amorce à partir du bain de fusion en utilisant le chauffage par rayons d'électrons. Le chauffage par rayons d'électrons s'effectue directement à l'intérieur du récipient à silicium sans utiliser de graphite et de transfert thermique à travers les parois du récipient, de manière à exclure les sources principales d'arrivée d'impuretés dans le bain de fusion. On utilise en tant que matière de base du silicium dont la pureté correspond aux exigences se rapportant aux monocristaux dont la croissance s'effectue par procédé de fusion à zone fondue. Le résultat technique est obtenu grâce au fait que lors de la production de monocristaux de silicium par procédé de fusion à zone fondue qui comprend la croissance d'une tige de base à partir du bain de fusion par sa traction pour former une amorce, le chauffage du silicium s'effectue à l'intérieur du récipient par au moins deux rayons électronique, de manière à réduire ou éliminer l'interaction du bain de fusion avec le récipient. Pour obtenir des tiges de base à résistance électrique spécifique élevée, on utilise en tant que matière première de base du silicium polycristalline de haute qualité ou des résidus de silicium qui s'est formé après le découpage des monocristaux par procédé de fusion à zone fondue. Tout le long du processus, on assure l'absence de tout contact entre le bain de fusion et le récipient à partir duquel la croissance de la tige est effectuée.
(RU) Изобретение относится к производству кремния, например, для силовой микроэлектроники или фотоэлектронной промышленности, в том числе для изготовления солнечных батарей. Настоящим изобретением решается задача получения кремния в виде стержней повышенной чистоты из исходного кремния различного качества и формы, пригодных по электрофизическим, механическим и геометрическим свойствам для выращивания монокристаллов различного назначения методом бестигельной зонной плавки. Технический результат заключается в том, что исходный стержень для выращивания монокристалла методом бестигельной зонной плавки получают выращиванием на затравку из расплава с использованием электронно-лучевого нагрева. Электронно-лучевой нагрев осуществляется непосредственно внутри контейнера с кремнием, без применения графита и передачи тепла через стенки контейнера, таким образом, исключая основные источники поступления примесей в расплав. При этом, в качестве исходного сырья используется кремний по чистоте соответствующий требованиям к качеству монокристаллов, которые будут выращивать методом бестигельной зонной плавки. Технический результат достигается за счет того, что при производстве монокристаллов кремния методом бестигельной зонной плавки, включающем выращивание исходного стержня из расплава путем вытягивания на затравку, нагрев кремния ведут внутри контейнера, не менее чем двумя электронными лучами так, чтобы уменьшить или исключить взаимодействие расплава с контейнером. Для получения исходных стержней с высоким удельным электрическим сопротивлением, в качестве исходного сырья используют поликристаллический кремний высокого качества или остатки кремния, образовавшиеся после раскроя выращенных монокристаллов методом бестигельной зонной плавки. При этом в ходе процесса обеспечивают отсутствие контакта расплава с контейнером, из которого выращивается стержень.
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Office eurasien des brevets (OEAB) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
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Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Langue de publication : russe (RU)
Langue de dépôt : russe (RU)