直拉单晶炉水冷屏装置及单晶炉制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种直拉单晶炉水冷屏装置，属于提高晶棒收率工艺的技术领域，所述水冷屏的侧壁与单晶炉的中轴线夹角为15

【技术实现步骤摘要】
直拉单晶炉水冷屏装置及单晶炉


[0001]本专利技术涉及提高晶棒收率工艺
，具体涉及一种直拉单晶炉水冷屏装置及单晶炉。

技术介绍

[0002]直拉单晶炉中设置有水冷屏装置，用于单晶炉内制造均匀的热场，而水冷屏与单晶炉的中轴线夹角不同时，容易导致拉晶过程中，晶棒的尾部容易凹陷或者凸出，导致晶棒的收率不高。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种提高晶棒收率的直拉单晶炉水冷屏装置。
[0004]还有必要提出一种单晶炉。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直拉单晶炉水冷屏装置，包括水冷屏，所述水冷屏的侧壁与单晶炉的中轴线夹角为15
°
/2
‑
20
°
。
[0006]优选地，所述水冷屏的侧壁与单晶炉的中轴线夹角为15
°
/2
‑
10
°
。
[0007]优选地，所述水冷屏与单晶炉的中轴线夹角为25
°
/2
‑
35
°
/2。
[0008]优选地，所述水冷屏与单晶炉的中轴线夹角为20
°
。
[0009]优选地，所述水冷屏的侧壁与单晶炉的中轴线夹角为15
°
/2。
[0010]优选地，所述水冷屏的内侧壁设置有凹坑，以形成漫反射，提高拉晶速率。
[0011]优选地，所述水冷屏为上下开口的筒状，所述水冷屏的开口上大下小。
[0012]优选地，所述凹坑为圆形。
[0013]优选地，所述水冷屏的外侧壁两端相对设置固定杆。
[0014]一种单晶炉，包括如上所述的直拉单晶炉水冷屏装置。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：当水冷屏与单晶炉的中轴线夹角为15
°
/2
‑
20
°
时，使得整个热场的温度得到改变，使得晶棒固液界面的中心温度与边缘温度接近，使得晶棒拉出后，晶棒的尾部的截面尽量接近水平，进而晶棒的收率提高。
附图说明
[0016]图1为单晶炉的剖视图。
[0017]图2为水冷屏的结构示意图。
[0018]图中：导流筒100、水冷屏200、凹坑210、圆环形护套220、固定杆230。
具体实施方式
[0019]以下结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
[0020]请参看图1至图2，一种直拉单晶炉水冷屏装置，包括水冷屏200，所述水冷屏200与单晶炉的中轴线夹角a为15
°
/2
‑
20
°
。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：当水冷屏200与单晶炉的中轴线夹角a为15
°
/2
‑
20
°
时，使得整个热场的温度得到改变，使得晶棒固液界面的中心温度与边缘温度接近，使得晶棒拉出后，晶棒的尾部的截面尽量接近水平，进而晶棒的收率提高。
[0022]进一步的，所述水冷屏200与单晶炉的中轴线夹角a为15
°
/2
‑
10
°
。
[0023]进一步的，所述水冷屏200与单晶炉的中轴线夹角a为25
°
/2
‑
35
°
/2。
[0024]进一步的，所述水冷屏200与单晶炉的中轴线夹角a为20
°
。
[0025]进一步的，所述水冷屏200与单晶炉的中轴线夹角a为15
°
/2。
[0026]进一步的，所述水冷屏200的内侧壁设置有凹坑210，以形成漫反射，提高拉晶速率。
[0027]单晶炉加热器位于炉体底部，布设于坩埚底部或侧壁上，单晶硅拉制过程中，加热器的温度自加热炉底部向上折射，本专利技术在所述水冷屏200的内侧壁设置凹坑210，在凹坑210处形成漫反射，使得散热效率提高，并且通过凹坑210能够增加水冷屏200的热折射方向，使得热折射向上，减少热折射直接折射在晶棒上，利于晶棒的降温，且所述凹坑210增大水冷屏200散热面积，且增加了水冷屏200的吸热效率，提高加热炉腔内散热效率，进而使得单晶棒拉制的过程中拉速提高，进而拉制单晶棒的产率提高。
[0028]并且在凹坑210中，热辐射能够形成涡旋气流，增加水冷屏200的散热；相对于现有技术，如果在水冷屏200上设置凸起，会改变热折射的方向，使得热折射向下，使得热折射折射在晶棒上或硅溶液上，不利于散热，而本专利技术是凹坑210，增加水冷屏200的热折射方向，使得热折射向上，减少热折射直接折射在晶棒上，利于晶棒的降温。
[0029]进一步的，所述凹坑210均匀分布在所述水冷屏200的内侧壁上。
[0030]进一步的，所述水冷屏200为上下开口的筒状，所述水冷屏200的开口上大下小。
[0031]进一步的，所述凹坑210为圆形，使得热折射的方向向上，增大水冷屏200的散热面。
[0032]进一步的，所述水冷屏200的外侧壁两端相对设置固定杆230，用于将水冷屏200焊接在单晶炉内腔壁上，进行固定。
[0033]进一步的，所述水冷屏200的下端设置圆环形护套220，所述圆环形护套220由石墨做成，所述圆环形护套220与所述水冷屏200的下端通过石墨螺栓固定连接；由于水冷屏200上部分为不锈钢结构，而单晶炉内的加热器的加热温度为1450℃，炉腔内的环境温度在1000℃以上，不锈钢的耐高温温度为1000℃，在单晶炉内炉内温度过高容易造成不锈钢水冷屏200高温熔断或爆裂，因此采用石墨做成的圆环形护套220将水冷屏200和圆环形护套220固定在石英坩埚上方，石墨做成的圆环形护套220的耐高温温度达4000℃，在水冷热屏下端连接石墨做成的圆环形护套220，避免水冷热屏高温熔断或爆裂，同时通过石墨做成的圆环形护套220能够延伸水冷屏200的长度，延伸水冷热屏的热折射，有效保证单晶炉内良
好的温度梯度，并且现有技术中水冷屏200的另一端需要距离硅溶液页面60mm以上，否则水冷屏200容易因膨胀而爆裂，所述圆环形护套220使得水冷屏200距硅溶液的液面更加接近，且水冷屏200不易炸裂。
[0034]进一步的，所述水冷屏200为不锈钢材质。
[0035]进一步的，所述水冷屏200表面涂覆有涂层。
[0036]一种单晶炉，包括导流筒100，包括如上所述的直拉单晶炉水冷屏装置，所述导流筒100与单晶炉的内壁连接，所述水冷屏200位于所述导流筒100的上方，且所述水冷屏200的上端与单晶炉的内壁连接，所述导流筒100套在所述水冷屏200的外壁。
[0037]一种提高拉晶速率的方法，包括导流筒100，利用如上所述直拉单晶炉水冷屏装置实现，具体步骤如下：步骤一：将导流筒100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直拉单晶炉水冷屏装置，其特征在于，包括水冷屏，所述水冷屏的侧壁与单晶炉的中轴线夹角为15
°
/2
‑
20
°
。2.根据权利要求1所述的直拉单晶炉水冷屏装置，其特征在于，所述水冷屏的侧壁与单晶炉的中轴线夹角为15
°
/2
‑
10
°
。3.根据权利要求1所述的直拉单晶炉水冷屏装置，其特征在于，所述水冷屏的侧壁与单晶炉的中轴线夹角为25
°
/2
‑
35
°
/2。4.根据权利要求1所述的直拉单晶炉水冷屏装置，其特征在于，所述水冷屏的侧壁与单晶炉的...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁亚国，李玲玲，梁万亮，马国忠，顾燕滨，
申请(专利权)人：宁夏申和新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：