МЕТОД ВЫРАЩИВАНИЯ НА ЗАТРАВКУ

Данные способы могут быть классифицированы по относительно­му расположению векторов скоростей вытягивания и кристаллизации (роста) (рис. 3.1, 3.2). К первой группе способов будут отнесены те, в ко­торых скорости vB и vK в среднем противонаправлены (рост против

вытягивания — РПВ). Существенным здесь является то, что в такой схеме модули векторов равны (aB = vK) (см. рис. 3.1). Это накладывает сразу ограничение на производительность, поскольку скорость вытяги­вания изделия (удаления от ФК) не может превышать технологически допустимую скорость роста, которая обеспечивает необходимое струк­турное совершенство кристалла.

МЕТОД ВЫРАЩИВАНИЯ НА ЗАТРАВКУ

Ко второй группе способов выращивания на затравку следует от­нести те, у которых головной участок растущего кристалла имеет фор­му клина — РК (см. рис. 3.2). В этом случае ФК расположен под углом у к направлению вытягивания и vK = ав siny= wB cos (3, где (3 — угол между векторами йв и в( . При этом можно получить довольно высокие ско­рости вытягивания при тех же скоростях кристаллизации (так, при толщине ленты В 200 МКМ И длине ФК В 1 СМ отношение &в /vK = 50).

МЕТОД ВЫРАЩИВАНИЯ НА ЗАТРАВКУ

Рис. 3.1. Схемы выращивания лент на затравку при противоположных направлениях вытягивания и кристаллизации [3].

Способы вытягивания: а — вверх; 6 — вниз. 1 — тигель; 2 — расплав; 3 — формообразова — тель; 4 — ленточный кристалл. vB — вектор скорости вытягивания; Бк — вектор скорости кРисталлизации; va=vK.

МЕТОД ВЫРАЩИВАНИЯ НА ЗАТРАВКУ

Рис. 3.2. Схема выращивания на затравку, когда фронт кристаллизации формирует растущий клин.

Способы вытягивания: а — с поверхности расплава [3]; б — из плоского кристаллизатора [4].

1 — тигель (кристаллизатор); 2 — расплав; 3 — фронт кристаллизации; 4 — ленточный кристалл; 5 — захват. Q — направление основного теплоотвода; бв — скорость вытягива­ния; у — угол растущего клина, у = р — 90°; vK — скорость кристаллизации.

; з

Однако ограничением здесь встают флуктуации температурного поля, 4 колебания скорости вытягивания, конечные силы поверхностного на — : тяжения, необходимость индивидуальной подачи сырья с очень высо-: кой точностью и т. п. 11

Дальнейшая классификация способов, относящихся к методу PnBJJ может быть сделана по принципу формообразования. Его можно осуД ществлять либо за счет использования фильеры, либо за счет стабилив зации краев ленты (см. раздел 2.3). Как и для всех других методов, спо-т| собы выращивания на затравку могут быть разделены по принципу 1 пространственной ориентации (см. раздел 2.4). 1

Классификация способов представлена на рис. 3.3. Здесь сразу I можно видеть, что для метода РПВ реализована лишь вертикальная I компоновка (хотя возможна и горизонтальная, см. раздел 4.3), а для I метода РК — только горизонтальная. Такая особенность связана, в пер — I вую очередь, с решениями проблемы устойчивости. I

Итак, к методу РПВ с формообразованием при помощи фильеры I относятся: способ Степанова — ST (Stepanov Technique), способ с пле — I ночной подпиткой мениска при краевом ограничении роста — EFG (Edge-defmes Film-fed Growth), капиллярного формообразования — CAST (Capillary Action Shaping Technique); обратный способ Степанова — IS (Inverted Stepanov). Метод РПВ, использующий стабилизацию краев

МЕТОД ВЫРАЩИВАНИЯ НА ЗАТРАВКУ

Рис. 3.3. Методы и способы получения ленточного и листового кремиия. В правом ряду приведены фирменные обозначения способов.

кристаллизующейся ленты, включает способ выращивания межденд — || ритных монокристаллических лент — D-Web (Dendritic Web); способ ] ! выращивания кремниевой ленты при стабилизации краев — ESR (Edge 1 Stabilized Ribbon), ESP (Edge-Supported Pulling). Метод PK объединяет способы горизонтального выращивания ленты с поверхности расплава — HRG (Horizontal Ribbon Growth), LASS (Low-Angle Silicon Sheet) и j непрерывного литья кремниевой ленты через горизонтальный кристал — і і лизатор — HCRP (Hoxan Cast Ribbon Process). Ш