CN101715496A - 用于带状晶拉晶炉的可移除热控制 - Google Patents

用于带状晶拉晶炉的可移除热控制 Download PDF

Info

Publication number
CN101715496A
CN101715496A CN200880018611A CN200880018611A CN101715496A CN 101715496 A CN101715496 A CN 101715496A CN 200880018611 A CN200880018611 A CN 200880018611A CN 200880018611 A CN200880018611 A CN 200880018611A CN 101715496 A CN101715496 A CN 101715496A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liner insulation
thermal insulator
crucible
pedestal thermal
insulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200880018611A
Other languages
English (en)
Inventor
理查德·华莱士
大卫·哈维
黄卫东
斯科特·赖特斯玛
克里斯汀·理查森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evergreen Solar Inc
Original Assignee
Evergreen Solar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evergreen Solar Inc filed Critical Evergreen Solar Inc
Publication of CN101715496A publication Critical patent/CN101715496A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/007—Pulling on a substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10T117/10—Apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10T117/10—Apparatus
    • Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
    • Y10T117/1032—Seed pulling
    • Y10T117/1036—Seed pulling including solid member shaping means other than seed or product [e.g., EDFG die]
    • Y10T117/1044—Seed pulling including solid member shaping means other than seed or product [e.g., EDFG die] including means forming a flat shape [e.g., ribbon]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10T117/10—Apparatus
    • Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
    • Y10T117/1032—Seed pulling
    • Y10T117/1068—Seed pulling including heating or cooling details [e.g., shield configuration]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

一种带状晶拉晶炉，该带状晶拉晶炉具有基座绝热体和可移除地连接到该基座绝热体的衬里绝热体。衬里绝热体的至少一部分形成用于容纳坩埚的内部。

Description

用于带状晶拉晶炉的可移除热控制
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2007年6月14日提交的、发明名称为“THERMAL CONTROL FOR RIBBON CRYSTAL PULLINGFURNACES”的美国临时专利申请No.60/944,017的优先权，其全部公开内容以引用的方式并入本文。本专利申请同样涉及发明名称为“RIBBON CRYSTAL PULLING FURNACE AFTERHEATER WITHAT LEAST ONE OPENING”的美国专利申请，该申请也于2007年6月14日提交且其全部公开内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及带状晶拉晶炉，并且更具体地，本发明涉及带状晶拉晶炉内的可移除的绝热体。
背景技术
硅片是各式各样的半导体器件，例如太阳能电池、集成电路和MEMS装置的构建基块。例如，Marlboro，Massachusetts的EvergreenSolar，Inc由通过已知的“带状拉晶”技术生产的硅片形成太阳能电池。
带状拉晶技术通常使用一种专门的炉，该炉围绕容纳熔融硅的坩埚和正生长的带状晶体。炉的基座通常由固体的、绝热材料形成。随着时间流逝，这种绝热材料会被泼洒在其上的熔融硅污染，或以某些方式受到损害，例如材料的碎片剥落并且落入熔料中。不幸地是，这种绝热材料更换起来通常是昂贵的，并且可以引起不当的停工，以进行修理或更换。
发明内容
根据本发明的一个实施例，带状晶拉晶炉具有基座绝热体和可移除连接到该基座绝热体的衬里绝热体。衬里绝热体的至少一部分形成用于容纳坩埚的内部。因此，当重新使用基座绝热体的时候(带有可移除连接的不同的衬里绝热体)，可移位衬里绝热体。
在相关的实施例中，衬里绝热体可以是石墨或碳泡沫材料。基座绝热体可以是陶瓷材料。基座绝热体可以由化学上和结构上不同于衬里绝热体材料的材料形成。可替代地，基座绝热体可以由与衬里绝热体相同或类似的材料形成。炉也可以包括坩埚，衬里绝热体的至少一部分可设置在坩埚附近和或设置在坩埚下方。炉也可以包括位于基座绝热体和衬里绝热体上方的后热器。后热器可以由基座绝热体支撑。
根据本发明的另一实施例，带状晶体生长方法提供基座绝热体并可移除地将衬里绝热体连接到基座绝热体上。衬里绝热体的至少一部分形成用于容纳坩埚的内部。在相关实施例中，该方法还提供了坩埚。衬里绝热体的至少一部分可以位于坩埚附近和/或下方。
根据发明的另一实施例，生长带状晶体的方法提供了具有坩埚的炉，该坩埚具有多个线孔。该炉也具有带可移除连接的第一衬里的基座绝热体。该方法也将熔融材料添加到坩埚中，并使线通过线孔和熔融材料，以生长带状晶体。在相关实施例中，该方法也移除了第一个衬里并将第二衬里可移除地连接到基座绝热体。
附图说明
下面通过参照概括的附图而讨论说明的“具体实施方式”，本领域的技术人员应当更完全地理解本发明的各种实施例的优点。
图1示意性示出可以实现本发明的示例性实施例的硅带状晶生长炉。
图2示意性示出图1所示的带状晶生长炉移除壳体部分的部分剖视图；
图3示意性示出根据本发明的实施例移除壳体的沿着图2中线A-A的透视剖视图；
图4示意性示出根据本发明的实施例移除壳体的沿着图2中线A-A的剖视图；
图5示意性示出根据本发明的实施例移除壳体的带状晶生长炉的透视图；
图6A和6B分别示意性示出根据本发明的实施例的后热器绝热体的侧视图和透视底视图；
图7示意性示出根据本发明的另一实施例的后热器绝热体的侧视图；并且
图8示意性示出无后热器绝热体的基座绝热体和衬里绝热体的透视顶视图。
具体实施方式
在示例性实施例中，带状晶拉晶炉可包括支撑高纯度、相对容易更换的衬里绝热体的基座绝热体。衬里绝热体在能够容纳熔融硅的坩埚邻近。衬里绝热体由能经受比较高温的材料制成。必要时，(例如由于损害或污染)该衬里绝热体可以被更换，并且因此，可移除地连接到基座绝热体上。由于衬里绝热体能够容易地被移除而不会基本上和永久地改变基座绝热体的整体结构，所以衬里绝热体是可移除连接的。因此，在预期使用期间，移除衬里绝热体将基本上不会损害基座绝热体。下面讨论示例性实施例的细节。
图1示意性示出可以实现本发明的示例性实施例的硅带状晶拉晶炉10。该炉10包括形成基本上无氧(例如为了防止燃烧)的密闭或密封内部的壳体12。代替氧，内部可以具有某种浓度的另一种气体、比如氩或其他惰性气体，或者气体的混合物。内部包括坩埚14(如图2-6中所示)及其他组件(其中一些在下面论述)，用于基本上同时生长多个硅带状晶体16。尽管图1示出四个硅带状晶体，但该炉10可基本上同时生长更多或更少的带状晶体。带状晶体16可以是单晶硅，复晶硅或多晶硅。壳体12中的进料口18设置有用于将硅原料导向壳体12的内部以进入到坩埚14的装置，同时一个或多个可选的窗口20允许对内部和其组件进行观测。
应当注意的是，硅带状晶体16的讨论是说明性的，并不意图限制本发明的全部实施例。例如，带状晶体16可以由其他材料的原料或者硅和某种其他材料的混合物形成。
图2示意性示出图1所示的移除一部分壳体12的炉10的部分剖视图。该视图示出其中的上述坩埚14，该坩埚具有可以支撑或容纳熔融材料的基本上平坦的顶表面。坩埚14的该实施例沿着其长度具有纵长的形状，以用于生长硅带状晶体16的区域并肩布置。
炉10具有绝热体，绝热体根据炉10内各种区域、例如容纳熔融材料的区域和容纳生长带状晶体的区域的热需求进行特别配置。这两个区域基本上形成生长的带状晶体16穿过的内部区域。因此，炉10的内部包括基座绝热体24和衬里绝热体26，它们共同形成容纳坩埚14的区域，这将在下文更详细地讨论。该炉同样包括位于基座绝热体24和衬里绝热体26(从附图的透视图中看)上方的后热器28。该后热器28提供了用于使生长的带状晶体16随着它从坩埚14中升起而冷却的可控热环境。基座绝热体24、衬里绝热体26和后热器26可以具有相关的但是不同的热需求，因此，可以用不同的材料制造。然而，替代实施例可以在不同区域中具有类似的或相同的绝热材料。
图3和4分别示意性示出移除壳体的沿着图2的线A-A的透视剖视图和剖视图。如图2-4所示，后热器28大致在基座绝热体24和衬里绝热体26上垂直间隔。后热器28例如可通过支柱(未示出)由基座绝热体24和衬里绝热体26之一或两者加以支撑。此外或者可替代地，后热器28可以连接或固定到壳体12的顶端部分12a上。在一些实施例中，后热器28具有两个部分28a，28b，它们位于生长的带状晶体16在两侧上。这两个部分28a、28b形成一个或多个通道30(如图3所示)，带状结晶穿过所述通道生长。可替代地，后热器28也可以位于生长的带状体晶16的仅一侧上，如图5中所示。
后热器28可以由提供适当热需求用于允许带状体晶以可控方式冷却的任何绝热材料形成。例如，后热器28可以由石墨或碳材料、比如碳泡沫或石墨泡沫绝热材料形成。因此，后热器28可以由类似于衬里绝热体26的材料形成，这进一步在下文详细讨论。尽管如此，后热器26形成的区域中的热需求通常不同于包括坩埚14和熔融材料的区域中的热需求。
在示例性的实施例中，后热器28具有一个或多个开口32，以用于可控地从穿过通道30生长的带状晶体16中导出热量。图6A和6B示出这种后热器28的一个实施例。在该实施例中，后热器28具有面对基座绝热体24和衬里绝热体26的底部34，以及具有开口32的至少一个垂直延伸的壁36。
在所示的实施例中，开口32具有狭槽形状，每个狭槽都具有基本上均匀的宽度。可替代地，该槽也可以具有不同的宽度。在其他实施例中，开口32也可以具有均匀或变化的不同形状，例如圆形、矩形或者不规则的形状。开口32可以彼此相邻设置，开口在竖直方向上延伸壁36的长度，如图6A所示。可替代地，开口32可以垂直地排列在彼此的顶部，如图7所示。期望的生长晶体带状区域的热性能以及后热器28的材料成分和厚度是开口32和/或其结构的区域总量的因素。
开口32的尺寸和形状可以根据带状晶体16的期望厚度而变化。然而，通常，尺寸和形状不应该太大，因为带状晶体16会在某些区域中变得很厚和/或具有不期望的内应变或内应力。因而应该小心地控制开口32的尺寸和形状，以使这种应变或应力最小化，并且保证适当的带状晶体厚度。
开口32优选完全延伸穿过后热器28的壁36。然而，在替代实施例中，开口32仅可以是后热器28的较薄区域。后热器28的壁36可以具有例如图3和5中所示的变化的厚度以及具有完全延伸穿过壁36的开口32。
开口32示例性地位于指定位置上，以控制生长的带状晶体16的某些特征和品质。例如，坩埚14可以具有用于接收线42的多个线孔40(见图8)。随着线42穿过坩埚14，熔融硅凝固到其表面，从而形成生长的带状晶体16。不期望的是，可能有生长的带状晶体16的部分，所述部分缺乏某些进一步冷却而比意图的(例如形成薄的、易碎“颈区”)更薄。因此，开口32可以位于生长的带状晶体16的那些部分附近，以保证适当的冷却，并因此保证期望的厚度。
例如，两个线孔可以被认为沿着带状晶体生长方向形成竖直向上延伸穿过炉10的平面。如图2中所示，带状晶体16大致平行于该平面生长。开口32可以沿着该平面的边缘或生长的带状晶体16放置或排列，如图2和5所示，或者可以位于沿着该竖直延伸平面的任何地方，从而降低炉10的那一区域中的温度。降低那一区域中的温度应该具有增加相应区域内带状晶体厚度的效果。
随着线42穿过坩埚14，坩埚14内的熔融硅可能会无意泼溅在衬里绝热体26上。此外，当操作者人工清洗炉10时，衬里绝热体26会受损或被污染。这可以引起该绝热体26对炉10的那一区域具有不同的、相对不可预知的热效应。同时，在实际使用期间，熔融材料附近的绝热部分可能剥落进入到坩埚14内，从而与硅熔料混合，这是本技术领域已知的。因此，期望能保证这些薄片对硅熔料的化学成分以及最终生长的带状晶体没有较大是可忽略的影响。
为此，衬里绝热体26优选由很纯的、高质量材料形成，该材料能够经得起比较高的温度。例如，衬里绝热材料优选在从约1000℃到约1500℃的温度范围工作。为此，衬里绝热体26可以由具有各种物理结构的各种材料(例如石墨、碳化硅、石英或氧化铝)形成，例如低密度、高导热率的材料(例如碳泡沫、碳纤维或石墨泡沫材料)。可接受的衬里绝热材料市购自Biddeford，ME的Fiber Materials，Inc.或Buffalo Grove，IL的Graphtek，LLC。
在示例性的实施例中，基座绝热体24可以由比衬里绝热体26相对比较不纯的、价格比较低廉的材料形成。由于基座绝热体26通过衬里绝热体26与高温熔融材料分开，基座绝热材料24不需要经受衬里绝热体26必须经受的高温。例如，基座绝热材料可以在从约室温到约1000℃的温度范围操作。基座绝热体24因此可以由满足那些要求的各种材料形成，例如陶瓷材料(如氧化铝或二氧化硅)。相反，衬里绝热体26由能够经得起较高的温度的材料形成。为此，衬里绝热体26可以由与基座绝热体30的材料(在化学上和/或结构上)不同的材料形成。例如，基座绝热体24可以由固体、相对致密的石墨板形成，而衬里绝热体26可以由石墨或碳泡沫材料形成。在其他的实施例中，基座绝热体24和衬里绝热体26可以由相同或类似材料形成。
如图3和4中更清楚所示，该衬里绝热体26竖直地沿着基座绝热体24的侧壁设置(即坩埚14附近)，并且也可以设置在坩埚14的下方。这样，衬里绝热体26有效地形成用于部分容纳坩埚14的内部。在某些实施例中，炉10可以包括具有连接到供气歧管46的气体喷口44的供气系统，以进一步冷却生长的带状晶体。例如，如图3和4所示，衬里绝热体26包括使气体喷口44进入到坩埚14附近的内部区域内的开口，同时保护供气歧管46不被熔融材料显著污染。
衬里绝热体26的厚度可以根据许多因素变化，这些因素包括衬里绝热体26和基座绝热体24的绝热性能以及炉10的期望工作温度。然而，在一个实施例中，衬里绝热体26可以比基座绝热体24更薄，以降低替换很纯的、高质量的、通常昂贵的材料的成本。
衬里绝热体26预期受最终能够减少其效率的许多环境因素影响，因此可以认为具有一定寿命。如上所述，泼溅在衬里绝热体壁上的熔融硅以及通常的薄片会影响衬里绝热体的效率。因此，在某种程度上，本领域技术人员可以选择替换衬里绝热体26。为此，可以从衬里绝热体与基座绝热体24的连接中移除衬里绝热体26，随后丢弃。新的衬里绝热体26可移除地连接到基座绝热体24上，能够使炉10回到其更有效率的操作方式(即基本上没有上述问题且带有新的衬里绝热体26)。
如上所述，在本发明的示例性的实施例中，衬里绝热体26可移除地连接到基座绝热体24上。许多方法可以用来可移除地把衬里绝热体26与基座绝热体24连接在一起。例如，多个螺丝(未示出)可以将衬里绝热体26紧固到基座绝热体24上。然而，也可以使用其他技术，包括卡扣配合结构。
本发明的各种实施例可以相互组合。例如，后热器28可移除地连接到基座绝热体24或衬里绝热体26上，因此也相对容易更换。此外，基座绝热体24可以具有开口32，该开口有效地充当坩埚14附近区域中的热排气口。因此，不同的实施例的这些方面中每一个的整体上分开讨论并不意图限制所有实施例。
因此，本发明的各种实施例允许需要时更换炉10内的绝热体而不改变炉的基本结构。另外，其他的实施例能够通过在后热器28或基座绝热体24中具有开口32来对炉10内的热分布进行更好的控制。这些开口32实际上充当了通热口。
虽然上述讨论公开了本发明的各种示例性的实施例，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够在不背离本发明的实际保护范围的情况下进行各种的修改，以实现本发明的一些优点。

Claims (24)

1.一种带状晶拉晶炉，包括：
基座绝热体；和
衬里绝热体，所述衬里绝热体以可移除方式连接到所述基座绝热体，其中，所述衬里绝热体的至少一部分形成用于容纳坩埚的内部。
2.如权利要求1所述的带状晶拉晶炉，其中，所述衬里绝热体包括石墨。
3.如权利要求1所述的带状晶拉晶炉，其中，所述衬里绝热体包括碳泡沫材料。
4.如权利要求1所述的带状晶拉晶炉，其中，所述基座绝热体包括陶瓷材料。
5.如权利要求1所述的带状晶拉晶炉，其中，形成所述基座绝热体的材料的化学属性和结构均不同于形成所述衬里绝热体的材料。
6.如权利要求1所述的带状晶拉晶炉，其中，所述基座绝热体由与所述衬里绝热体相同的材料形成。
7.如权利要求1所述的带状晶拉晶炉，进一步包括坩埚，所述衬里绝热体的至少一部分定位在所述坩埚附近。
8.如权利要求1所述的带状晶拉晶炉，进一步包括坩埚，所述衬里绝热体的至少一部分定位在所述坩埚下方。
9.如权利要求1所述的带状晶拉晶炉，进一步包括定位在所述基座绝热体和所述衬里绝热体上方的后热器，所述后热器由所述基座绝热体支撑。
10.一种带状晶生长方法，包括：
设置基座绝热体；并且
将衬里绝热体以可移除方式连接到所述基座绝热体，其中，所述衬里绝热体的至少一部分形成用于容纳坩埚的内部。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述衬里绝热体包括石墨。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述衬里绝热体包括碳泡沫材料。
13.如权利要求10所述的方法，其中，所述基座绝热体包括陶瓷材料。
14.如权利要求10所述的方法，其中，形成所述基座绝热体的材料的化学属性和结构均不同于形成所述衬里绝热体的材料。
15.如权利要求10所述的方法，其中，所述基座绝热体由与所述衬里绝热体相同的材料形成。
16.如权利要求10所述的方法，进一步包括：
设置坩埚，将所述衬里绝热体的至少一部分定位在所述坩埚附近。
17.如权利要求10所述的方法，进一步包括：
设置坩埚，将所述衬里绝热体的至少一部分定位在所述坩埚下方。
18.一种使带状晶生长的方法，所述方法包括：
设置具有坩埚的炉，所述坩埚具有多个线孔，所述炉还具有基座绝热体，所述基座绝热体具有以可移除方式连接的第一衬里；
将熔融材料添加到所述坩埚；并且
将线穿过所述线孔和所述熔融材料，以生长出带状晶。
19.如权利要求18所述方法，进一步包括：
移除所述第一衬里；并且
以可移除的方式将第二衬里连接到所述基座绝热体。
20.如权利要求18所述的方法，其中，所述衬里绝热体包括石墨或碳泡沫材料。
21.如权利要求18所述的方法，其中，所述基座绝热体包括陶瓷材料。
22.如权利要求18所述的方法，其中，所述基座绝热体由与所述衬里绝热体相同的材料形成。
23.如权利要求18所述的方法，其中，所述衬里绝热体的至少一部分定位在所述坩埚附近。
24.如权利要求18所述的方法，其中，所述衬里绝热体的至少一部分定位在所述坩埚下方。
CN200880018611A 2007-06-14 2008-06-13 用于带状晶拉晶炉的可移除热控制 Pending CN101715496A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US94401707P 2007-06-14 2007-06-14
US60/944,017 2007-06-14
PCT/US2008/066865 WO2008154654A1 (en) 2007-06-14 2008-06-13 Removable thermal control for ribbon crystal pulling furnaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101715496A true CN101715496A (zh) 2010-05-26

Family

ID=39643160

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800186107A Expired - Fee Related CN101755076B (zh) 2007-06-14 2008-06-13 具有至少一个开口的带状晶拉晶炉后热器
CN200880018611A Pending CN101715496A (zh) 2007-06-14 2008-06-13 用于带状晶拉晶炉的可移除热控制

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800186107A Expired - Fee Related CN101755076B (zh) 2007-06-14 2008-06-13 具有至少一个开口的带状晶拉晶炉后热器

Country Status (9)

Country Link
US (2) US8328932B2 (zh)
EP (2) EP2152942A1 (zh)
JP (2) JP2010529941A (zh)
KR (2) KR20100021630A (zh)
CN (2) CN101755076B (zh)
CA (2) CA2701825A1 (zh)
MX (2) MX2009013010A (zh)
MY (2) MY149060A (zh)
WO (2) WO2008157313A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106498488A (zh) * 2016-10-28 2017-03-15 同济大学 同时生长多种掺杂CaF2晶体的装置及基于该装置的制备方法
CN107513767A (zh) * 2017-09-25 2017-12-26 常州大学 一种适用于多晶硅垂直生长机构的温度梯度产生装置及使用方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110155045A1 (en) * 2007-06-14 2011-06-30 Evergreen Solar, Inc. Controlling the Temperature Profile in a Sheet Wafer
US20140083349A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Max Era, Inc. Removable thermal control for ribbon crystal pulling furnaces

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3265469A (en) * 1964-09-21 1966-08-09 Gen Electric Crystal growing apparatus
US4116641A (en) * 1976-04-16 1978-09-26 International Business Machines Corporation Apparatus for pulling crystal ribbons from a truncated wedge shaped die
JPS5371689A (en) 1976-12-08 1978-06-26 Agency Of Ind Science & Technol Manufacturing apparatus for band type silicon crystal
US4158038A (en) * 1977-01-24 1979-06-12 Mobil Tyco Solar Energy Corporation Method and apparatus for reducing residual stresses in crystals
US4118197A (en) * 1977-01-24 1978-10-03 Mobil Tyco Solar Energy Corp. Cartridge and furnace for crystal growth
JPS54128988A (en) 1978-03-31 1979-10-05 Toshiba Corp Preparation of single crystal
US4235848A (en) * 1978-06-15 1980-11-25 Apilat Vitaly Y Apparatus for pulling single crystal from melt on a seed
IN154501B (zh) * 1980-03-10 1984-11-03 Mobil Tyco Solar Energy Corp
US4267010A (en) * 1980-06-16 1981-05-12 Mobil Tyco Solar Energy Corporation Guidance mechanism
US4627887A (en) * 1980-12-11 1986-12-09 Sachs Emanuel M Melt dumping in string stabilized ribbon growth
US4443411A (en) * 1980-12-15 1984-04-17 Mobil Solar Energy Corporation Apparatus for controlling the atmosphere surrounding a crystal growth zone
US4356152A (en) * 1981-03-13 1982-10-26 Rca Corporation Silicon melting crucible
JPS6163593A (ja) 1984-09-05 1986-04-01 Toshiba Corp 化合物半導体単結晶の製造装置
JPS62113793A (ja) 1985-11-13 1987-05-25 Toshiba Corp 帯状シリコン結晶の製造装置
DE3743951A1 (de) * 1986-12-26 1988-07-07 Toshiba Ceramics Co Einrichtung zum ziehen von siliziumeinkristallen mit einem waermeisolierzylinder und verfahren zur herstellung des materials desselben
JPH09175892A (ja) 1995-10-27 1997-07-08 Japan Energy Corp 単結晶の製造方法
JPH10251090A (ja) 1997-03-12 1998-09-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 酸化物単結晶およびその育成方法
JP2001122696A (ja) * 1999-10-21 2001-05-08 Matsushita Seiko Co Ltd リボンシリコンウェハの製造方法
ES2290517T3 (es) 2002-10-18 2008-02-16 Evergreen Solar Inc. Metodo y aparato para crecimiento de cristal.
US6814802B2 (en) * 2002-10-30 2004-11-09 Evergreen Solar, Inc. Method and apparatus for growing multiple crystalline ribbons from a single crucible
EP1851367B1 (de) * 2005-02-03 2012-08-08 Rec Scanwafer AS Verfahren und vorrichtung zum herstellen gerichtet erstarrter blöcke aus halbleitermaterialien
US20080134964A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Evergreen Solar, Inc. System and Method of Forming a Crystal
US8790460B2 (en) * 2009-05-18 2014-07-29 Empire Technology Development Llc Formation of silicon sheets by impinging fluid

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106498488A (zh) * 2016-10-28 2017-03-15 同济大学 同时生长多种掺杂CaF2晶体的装置及基于该装置的制备方法
CN106498488B (zh) * 2016-10-28 2019-04-02 同济大学 同时生长多种掺杂CaF2晶体的装置及基于该装置的制备方法
CN107513767A (zh) * 2017-09-25 2017-12-26 常州大学 一种适用于多晶硅垂直生长机构的温度梯度产生装置及使用方法
CN107513767B (zh) * 2017-09-25 2020-02-07 常州大学 一种适用于多晶硅垂直生长机构的温度梯度产生装置及使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100019536A (ko) 2010-02-18
US20080308034A1 (en) 2008-12-18
WO2008154654A1 (en) 2008-12-18
CN101755076B (zh) 2013-07-17
JP2010529942A (ja) 2010-09-02
EP2152942A1 (en) 2010-02-17
MY149060A (en) 2013-07-15
CN101755076A (zh) 2010-06-23
JP5314009B2 (ja) 2013-10-16
WO2008157313A1 (en) 2008-12-24
MY162987A (en) 2017-07-31
MX2009013010A (es) 2010-01-20
JP2010529941A (ja) 2010-09-02
MX2009013011A (es) 2010-01-20
CA2701825A1 (en) 2008-12-24
US8328932B2 (en) 2012-12-11
EP2152941A1 (en) 2010-02-17
CA2701822A1 (en) 2008-12-18
US20080308035A1 (en) 2008-12-18
US8293007B2 (en) 2012-10-23
KR20100021630A (ko) 2010-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2520472C2 (ru) Способ и устройство для выращивания монокристаллов сапфира
CN102517630B (zh) 单晶及其制造方法
CN101736401B (zh) 锗晶体生长的方法和装置
CN1904147B (zh) 高质量硅单晶的生长方法和装置、硅单晶结晶块及硅晶片
CN101906657B (zh) 制造单晶锭的系统
CN101555620A (zh) 晶体生长装置及方法
CN101892518B (zh) 制造多晶锭的系统和方法
WO2010024541A2 (ko) 잉곳 제조 장치 및 제조 방법
TW201525203A (zh) 用於增強至熔融體之熱傳導的長晶系統及坩堝
CN101755076B (zh) 具有至少一个开口的带状晶拉晶炉后热器
CN102644108A (zh) 一种铸造法生长硅晶体的装料方法以及生长硅晶体的工艺
CN103703169A (zh) 制造具有大粒径的多晶材料的装置及方法
KR100573525B1 (ko) 단결정 성장장치
KR100428699B1 (ko) 수직-수평 온도구배를 갖는 대형 결정 육성장치 및 그육성방법
CN201817569U (zh) 制造单晶锭的系统
EP2791398B1 (en) Crucible for the production of crystalline semiconductor ingots and process for manufacturing the same
CN219260264U (zh) 一种用于晶体拉制时的晶体冷却装置
CN103243378A (zh) 晶体生长时利用多层套筒形成的温度梯度控制结构及方法
CN113564695B (zh) 用于铸造单晶硅的籽晶铺设方法、单晶硅锭及其铸造方法
US20140083349A1 (en) Removable thermal control for ribbon crystal pulling furnaces
CN109898136A (zh) 多重蓝宝石单晶生长装置及生长方法
US20110155045A1 (en) Controlling the Temperature Profile in a Sheet Wafer
KR20120052435A (ko) 단결정 성장장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20100526