專利名稱：單晶硅制造裝置熱場的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單晶硅制造裝置熱場，具體地講，本發(fā)明涉及一種采用直拉法制造單晶硅裝置的熱場。
背景技術(shù)：
在采用直拉法制造單晶硅的單晶硅制造裝置中，熱場對單晶硅的生長起著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)有單晶硅裝置熱場包括爐壁、石英坩堝、石墨坩堝、石墨加熱器、石墨隔套，石英樹禍置于石墨樹禍內(nèi)，石墨加熱器設(shè)置在石墨樹禍的周圍；石墨隔套套裝在爐壁內(nèi)壁，將石墨加熱器包圍在其內(nèi)側(cè)空間?，F(xiàn)有技術(shù)的單晶硅裝置熱場可用于生長輕摻的單晶硅，但不能用于生長重?fù)絅型單晶硅，主要是生長界面附近的溫度梯度難以提高，容易發(fā)生組分過冷現(xiàn)象。現(xiàn)已有技術(shù)方案對現(xiàn)有技術(shù)的單晶硅裝置熱場進(jìn)行改進(jìn)，在石英坩堝的上方設(shè)有大端朝上的錐形導(dǎo)氣罩，使用這種錐形導(dǎo)氣罩，氣流形成的冷區(qū)在生長界面附近處，雖然這可以提高縱向的溫度梯度，但是氣流對著生長界面沖刷會帶來較大的溫度波動，也增加了生長界面附近晶體部分的冷卻速度從而增加單晶硅失去無位錯(cuò)生長的機(jī)會，因此仍無法生長重?fù)絅型單晶硅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能解決生長界面附近的溫度梯度難以提高、容易發(fā)生組分過冷現(xiàn)象的問題，生長重?fù)絅型單晶硅的單晶硅制造裝置熱場。本發(fā)明通過下述 技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。單晶硅制造裝置熱場，它包括爐壁、石英坩堝、石墨坩堝、石墨加熱器、石墨隔套；所述石英纟甘禍置于石墨樹禍內(nèi)，石墨加熱器設(shè)置在石墨樹禍的周圍；所述石墨隔套套裝在爐壁內(nèi)壁，將石墨加熱器包圍在其內(nèi)側(cè)空間；從石英坩堝內(nèi)的熔硅中拉出棒狀單晶硅；在石英坩堝的上方設(shè)有錐形導(dǎo)氣罩；其改進(jìn)之處在于:所述導(dǎo)氣罩為上下錐筒結(jié)合件，所述上下錐筒的小端密封連接，并采用圓弧平滑連接；上部錐筒的大端孔徑Dl大于下部錐筒的大端孔徑D3。本發(fā)明的一種更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述上下錐筒的小端孔徑D2比單晶硅直徑大60 70mm，下部錐筒的大端孔徑D3比石英坩堝的內(nèi)徑小30 40mm ;上部錐筒的錐角α 為90。 100。，下部錐筒的錐角α2為60。 70。。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果:
1、使用上下錐筒的導(dǎo)氣罩，可以通過提高保護(hù)氣氛的流量，增強(qiáng)其對晶體的冷卻作用，在距離液面一定距離的晶錠上形成溫度較低的“泠區(qū)”，這有助于提高固液界面附近的縱向溫度梯度又使生長界面附近晶體部分的冷卻速度不會過快。2、使用上下錐筒的導(dǎo)氣罩，能顯著減少保護(hù)氣體對生長界面的沖刷作用。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明中導(dǎo)氣罩的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù) 附圖并結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示的單晶硅制造裝置熱場，它包括爐壁7、石英坩堝3、石墨坩堝5、石墨加熱器4、石墨隔套6，石英坩堝3置于石墨坩堝5內(nèi)，石墨加熱器4設(shè)置在石墨坩堝5的周圍；石墨隔套6套裝在爐壁7內(nèi)壁，將石墨加熱器4包圍在其內(nèi)側(cè)空間；從石英坩堝3內(nèi)的熔硅2中拉出棒狀單晶硅I。在石英坩堝3的上方設(shè)有錐形導(dǎo)氣罩8，本發(fā)明中，導(dǎo)氣罩8如圖2所示，由高純度石墨制成，為上下錐筒結(jié)合件，所述上下錐筒的小端密封連接，并采用圓弧平滑連接；上部錐筒的大端孔徑Dl大于下部錐筒的大端孔徑D3 ;所述上下錐筒的小端孔徑D2比單晶硅I直徑大60 70mm，下部錐筒的大端孔徑D3比石英坩堝3的內(nèi)徑小30 40_ ;上部錐筒的錐角α 為90。 100°，下部錐筒的錐角α 2為60。 70。。本發(fā)明使用上下錐筒的導(dǎo)氣罩8，可以通過提高保護(hù)氣氛的流量，增強(qiáng)其對晶體的冷卻作用，在距離液面一定距離的晶錠上形成溫度較低的“泠區(qū)”，這有助于提高固液界面附近的縱向溫度梯度又使生長界面附近晶體部分的冷卻速度不會過快，而且還能顯著減少保護(hù)氣體對生長界面的沖刷作用。
權(quán)利要求
1.一種單晶硅制造裝置熱場，它包括爐壁(7)、石英坩堝(3)、石墨坩堝(5)、石墨加熱器(4)、石墨隔套(6);所述石英坩堝(3)置于石墨坩堝(5)內(nèi)，石墨加熱器(4)設(shè)置在石墨坩堝(5)的周圍；所述石墨隔套(6)套裝在爐壁(7)內(nèi)壁，將石墨加熱器(4)包圍在其內(nèi)側(cè)空間；從石英坩堝(3)內(nèi)的熔硅(2)中拉出棒狀單晶硅(I);在石英坩堝(3)的上方設(shè)有錐形導(dǎo)氣罩(8);其特征在于:所述導(dǎo)氣罩(8)為上下錐筒結(jié)合件，所述上下錐筒的小端密封連接，并采用圓弧平滑連接；上部錐筒的大端孔徑Dl大于下部錐筒的大端孔徑D3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶硅制造裝置熱場，其特征在于:所述上下錐筒的小端孔徑D2比單晶硅(I)直徑大60 70mm，下 部錐筒的大端孔徑D3比石英坩堝(3)的內(nèi)徑小30 40_ ;上部錐筒的錐角α 為90。 100°，下部錐筒的錐角α 2為60。 70。。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單晶硅制造裝置熱場，它包括爐壁、石英坩堝、石墨坩堝、石墨加熱器、石墨隔套，石英坩堝置于石墨坩堝內(nèi)，石墨加熱器設(shè)置在石墨坩堝的周圍；石墨隔套套裝在爐壁內(nèi)壁，將石墨加熱器包圍在其內(nèi)側(cè)空間；在石英坩堝的上方設(shè)有錐形導(dǎo)氣罩；本發(fā)明的改進(jìn)在于所述導(dǎo)氣罩為上下錐筒結(jié)合件，所述上下錐筒的小端密封連接，并采用圓弧平滑連接；上部錐筒的大端孔徑D1大于下部錐筒的大端孔徑D3。本發(fā)明使用上下錐筒的導(dǎo)氣罩，有助于提高固液界面附近的縱向溫度梯度又使生長界面附近晶體部分的冷卻速度不會過快，而且還能顯著減少保護(hù)氣體對生長界面的沖刷作用。
文檔編號C30B29/06GK103173852SQ20111043041
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者袁文寶 申請人:卉欣光電科技(江蘇)有限公司