单晶炉制造技术

技术编号:41254803 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-11 09:15
本技术涉及一种单晶炉,包括炉体及安装于炉体内的坩埚、加热装置、水冷屏、导流筒及导流筒升降机构;坩埚用于容纳硅液;水冷屏与导流筒安装于坩埚的上方,导流筒位于水冷屏的外围;水冷屏用于冷却晶棒,导流筒用于导流炉体内的气体;导流筒安装于导流筒升降机构上,导流筒升降机构被配置为带动导流筒升降;加热装置包括坩埚加热器及液面加热器;坩埚加热器布置在坩埚的周围,用于加热坩埚;液面加热器布置在坩埚的上方,用于加热坩埚内硅液的液面。通过在坩埚上方布置液面加热器对坩埚内硅液的液面加热,从而能更精准地保持硅液液面温度的平稳,提高晶棒质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及晶体生长领域,具体地说是一种单晶炉


技术介绍

1、单晶炉是用于拉制晶棒的设备,包括坩埚、水冷屏、导流筒、加热器等部件。目前业内通常采用在坩埚底部及侧面设置加热器的设计,以加热坩埚,融化坩埚内的硅料。

2、受到顶部吹入的保护气以及水冷屏的影响,坩埚内硅液液面温度不稳定,且难以调控,进而影响晶棒的质量。


技术实现思路

1、本技术针对现有的单晶炉坩埚内硅液液面温度不稳定的问题,提供一种可保持坩埚内液面温度平稳的单晶炉。

2、本技术的技术方案如下:一种单晶炉,包括炉体及安装于炉体内的坩埚、加热装置、水冷屏、导流筒及导流筒升降机构,其中:

3、坩埚用于容纳硅液;

4、水冷屏与导流筒安装于坩埚的上方,导流筒位于水冷屏的外围;水冷屏用于冷却晶棒,导流筒用于导流炉体内的气体;

5、导流筒安装于导流筒升降机构上,导流筒升降机构被配置为带动导流筒升降;

6、加热装置包括坩埚加热器及液面加热器;坩埚加热器布置在坩埚的周围,用于加热坩埚;液面加热器布置在坩埚的上方,用于加热坩埚内硅液的液面。

7、通过在坩埚上方布置液面加热器对坩埚内硅液的液面加热,从而能更精准地保持硅液液面温度的平稳,提高晶棒质量。

8、可选地,液面加热器包括加热件及连接件;

9、加热件为环形,加热件的外径小于坩埚的内径,加热件的内径大于晶棒的直径;

10、加热件通过连接件安装在导流筒的外围,加热件与导流筒之间形成有间隙。

11、通过在加热件与导流筒之间留有间隙,可避免加热件与导流筒之间产生干涉,并且该间隙还便于导流筒的气体导流,不会影响导流筒的导流效果。

12、可选地,单晶炉还包括炉盖,炉盖用于盖设于炉体上,液面加热器还包括加热导线,加热导线与加热件电性连接,加热导线位于导流筒外围且从炉盖上开设的通孔中引导至外部的供电电源上。

13、将液面加热器的加热导线布置在导流筒外围并且从炉盖上引导至外部,可避免炉内的高温对加热导线的影响,延长加热导线的使用寿命。

14、可选地,加热件采用电阻丝加热器或者石墨加热器。

15、加热件可以根据实际情况灵活选用,适用工艺需求。

16、可选地,液面加热器还包括触液保护部件,触液保护部件被配置为感应到加热件触液时的电位信号变化时报警或测量到触液保护部件距液面不足预定距离时报警。

17、通过设置触液保护部件使液面加热器具有触液保护功能,可防止水冷屏下降时浸入硅液液面而导致炸炉。

18、可选地,触液保护部件采用测量到触液保护部件距液面不足预定距离时,包括测距检测件,测距检测件的探头被配置为测量与液面的距离。

19、触液保护部件采用测距检测件,结构简单,成本低。

20、可选地,触液保护部件为测距传感器,测距传感器安装在水冷屏的下端面上,或,测距传感器安装在导流筒或水冷屏的下端面上。

21、触液保护部件采用测距传感器,灵敏度高,精度高,且可以设置在多个位置,均能实现测距。

22、可选地,坩埚加热器包括主加热器和底加热器;主加热器位于坩埚的周围,底加热器安装于坩埚的下方。

23、坩埚加热器采用主加热器与底加热器相结合的结构,可多方位加热坩埚,提高坩埚内硅液温度的均匀性。

24、可选地,坩埚内设置有抑流结构,抑流结构布置在坩埚的侧壁内和/或埚底上,抑流结构用于降低坩埚内盛放的硅液的对流。

25、通过在坩埚内设置抑流结构,可抑制硅液的对流,进一步维持硅液液面温度平稳。

26、可选地,单晶炉还包括坩埚升降机构,坩埚安装于坩埚升降机构上,坩埚升降机构被配置为带动坩埚升降,以使坩埚内的硅液液面高度不变。

27、在拉晶过程中,通过坩埚升降机构带动坩埚上升,以维持坩埚内硅液的液面高度不变,提高晶棒的质量。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单晶炉,其特征在于,所述单晶炉包括炉体及安装于所述炉体内的坩埚、加热装置、水冷屏、导流筒及导流筒升降机构,其中:

2.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于,所述液面加热器包括加热件及连接件;

3.根据权利要求2所述的单晶炉,其特征在于,所述单晶炉还包括炉盖,所述炉盖用于盖设于所述炉体上,所述液面加热器还包括加热导线,所述加热导线与所述加热件电性连接,所述加热导线位于所述导流筒外围且从所述炉盖上开设的通孔中引导至外部的供电电源上。

4.根据权利要求2所述的单晶炉,其特征在于,所述加热件采用电阻丝加热器或者石墨加热器。

5.根据权利要求2所述的单晶炉,其特征在于,所述液面加热器还包括触液保护部件,所述触液保护部件被配置为感应到所述加热件触液时的电位信号变化时报警或测量到所述触液保护部件距液面不足预定距离时报警。

6.根据权利要求5所述的单晶炉,其特征在于,所述触液保护部件采用测量到所述触液保护部件距液面不足预定距离时,包括测距检测件,所述测距检测件的探头被配置为测量与液面的距离。

7.根据权利要求5所述的单晶炉,其特征在于,所述触液保护部件为测距传感器,所述测距传感器安装在所述水冷屏的下端面上,或,所述测距传感器安装在所述导流筒或所述水冷屏的下端面上。

8.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于,所述坩埚加热器包括主加热器和底加热器;所述主加热器位于所述坩埚的周围,所述底加热器安装于所述坩埚的下方。

9.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于,所述坩埚内设置有抑流结构,所述抑流结构布置在所述坩埚的侧壁内和/或埚底上,所述抑流结构用于降低所述坩埚内盛放的硅液的对流。

10.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于,所述单晶炉还包括坩埚升降机构,所述坩埚安装于所述坩埚升降机构上,所述坩埚升降机构被配置为带动所述坩埚升降,以使所述坩埚内的硅液液面高度不变。

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【技术特征摘要】

1.一种单晶炉,其特征在于,所述单晶炉包括炉体及安装于所述炉体内的坩埚、加热装置、水冷屏、导流筒及导流筒升降机构,其中:

2.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于,所述液面加热器包括加热件及连接件;

3.根据权利要求2所述的单晶炉,其特征在于,所述单晶炉还包括炉盖,所述炉盖用于盖设于所述炉体上,所述液面加热器还包括加热导线,所述加热导线与所述加热件电性连接,所述加热导线位于所述导流筒外围且从所述炉盖上开设的通孔中引导至外部的供电电源上。

4.根据权利要求2所述的单晶炉,其特征在于,所述加热件采用电阻丝加热器或者石墨加热器。

5.根据权利要求2所述的单晶炉,其特征在于,所述液面加热器还包括触液保护部件,所述触液保护部件被配置为感应到所述加热件触液时的电位信号变化时报警或测量到所述触液保护部件距液面不足预定距离时报警。

6.根据权利要求5所述的单晶炉,其特征在于,所述触液保护...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名
申请(专利权)人:无锡松瓷机电有限公司
类型:新型
国别省市:

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