Brevet FR3045073A1 (20170616)
REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un lingot (14) en matériau semi-conducteur comprenant les étapes suivantes : - préparer un bain (10) de matériau semi-conducteur en fusion dans un creuset (11) ayant un axe de symétrie (z) ; - tremper un germe (13) dans le bain de matériau semi-conducteur en fusion ; - cristalliser le lingot (14) à partir du bain de matériau semi-conducteur en fusion, en tirant le germe dans une direction colinéaire à l'axe de symétrie (z) du creuset (11) ; et, pendant l'étape de cristallisation du lingot, l'opération suivante : o plonger dans le bain (10) de matériau semi-conducteur en fusion au moins une partie d'une pièce (12) constituée d'un matériau contenant de l'oxygène, la pièce comprenant au moins un segment d'un anneau, d'axe colinéaire à l'axe de symétrie (z) du creuset (11) ; procédé caractérisé en ce que ladite au moins une partie de la pièce (12) plongée dans le bain (10) de matériau semi-conducteur en fusion présente une hauteur (h) qui varie au cours de la cristallisation du lingot (14), de façon à atteindre une concentration en oxygène cible ([0i]tg) dans chaque fraction du lingot.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel l'anneau a un diamètre intérieur compris entre 70 % et 95 % du diamètre intérieur du creuset (11).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la pièce (12) comprend une pluralité de segments d'anneau disposés de façon annulaire autour du lingot (14).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la pièce (12) est formée d'un anneau entier.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la section de la pièce (12) présente une pointe (20) dirigée vers le fond du creuset (11) selon une direction (21) parallèle à l'axe de symétrie (z) du creuset. 3045073 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre les étapes suivantes : déterminer une relation donnant la surface de contact (Ep) entre la pièce (12) 5 et le bain (10) de matériau semi-conducteur en fusion en fonction de la profondeur (h) à laquelle la pièce (12) est plongée dans le bain ; calculer, pour chaque fraction (fs) du lingot (14), un incrément (x) de concentration en oxygène à apporter pour atteindre la concentration en oxygène cible ([0i]tg), compte tenu de la concentration en oxygène de base 10 ([Oi]s) du lingot ; et déterminer une profondeur (h) à laquelle plonger la pièce (12) lors de la cristallisation de chaque fraction du lingot (14), à partir de l'incrément (x) de concentration en oxygène correspondant à ladite fraction, de la relation donnant la surface de contact (Ep) et de la surface de contact (E,) entre le 15 creuset (11) et le bain (10) de matériau semi-conducteur en fusion.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, dans lequel la concentration en oxygène de base ([Oi]s) du lingot (14) est déterminée en cristallisant un lingot de référence (B) et en mesurant la concentration en oxygène [0i] le long du lingot de référence (B). 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le creuset (11) et la pièce (12) sont entrainés en rotation pendant l'étape de cristallisation, dans un même sens de rotation et à une même vitesse de rotation. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le creuset (11) et la pièce (12) sont constitués du même matériau contenant de l'oxygène.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le matériau contenant de l'oxygène est le quartz ou la silice. 30\n<CLM>\1\tFour de cristallisation d'un lingot (14) en matériau semi-conducteur comprenant : - un creuset (11) ayant un axe de symétrie (z) et destiné à contenir un bain (10) de matériau semi-conducteur en fusion ; et 3045073 21 - un système de tirage (36) du lingot à partir du bain de matériau semiconducteur en fusion, dans une direction colinéaire à l'axe de symétrie (z) du creuset (11) ; caractérisé en ce qu'il comporte une pièce (12) constituée d'un matériau contenant 5 de l'oxygène, ladite pièce (12) comprenant au moins un segment d'un anneau, d'axe colinéaire à l'axe de symétrie (z) du creuset (11), et en ce que le creuset (11) et la pièce (12) sont montés de façon à pouvoir exécuter un mouvement relatif de translation parallèlement à l'axe de symétrie (z) du creuset. 10\n<CLM>\1\tFour selon la revendication 11, dans lequel la pièce (12) est montée mobile en translation parallèlement à l'axe de symétrie (z) du creuset (11).\n<CLM>\1\tFour selon l'une des revendications 11 et 12, dans lequel la pièce (12) est montée en rotation autour de l'axe de symétrie (z) du creuset (11).\n<CLM>\1\tFour selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, comprenant en outre un bouclier thermique (38) disposé autour de l'axe de symétrie (z) du creuset (11) et monté mobile en translation parallèlement à l'axe de symétrie du creuset au moyen d'un système de translation.\n<CLM>\1\tFour selon la revendication 14, dans lequel la pièce (12) est fixée sur le système de translation de l'écran thermique (38). 15 20