CN106661757A - 晶种卡盘和包括其的晶锭生长装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种容纳晶种以便在熔融硅中生长晶锭的晶种卡盘，包括：用于阻挡沿熔融硅的向上方向的热发射的颈盖；以及布置在颈盖的底表面上并容纳晶种的固定部，其中，所述颈盖包括：与提升索连接的顶表面；底表面；以及连接顶表面和底表面的圆周表面，圆周表面形成为相对于底表面具有倾斜角，并且在颈盖中用于测量熔融硅的测量部是开口的，使得颈盖位于上隔热体的孔上，以便在熔化步骤期间使通过上隔热体的孔的热损失最小化且不干扰熔融硅的温度测量，从而有助于熔融硅的温度测量并提高熔融硅温度感测的可靠性。

Description

晶种卡盘和包括其的晶锭生长装置

技术领域

本发明涉及一种用于制造硅晶锭的晶种卡盘和包含该晶种卡盘的晶锭生长装置。

背景技术

根据用于生产半导体器件的硅晶片的大规格直径，使用通过切克劳斯基(CZ)工艺(以下称为CZ工艺)生长的硅单晶锭来制造硅晶片。

在CZ工艺中，将多晶硅放入石英坩埚中，通过石墨坩埚加热石英坩埚以熔化多晶硅，使晶种与熔融硅接触，旋转晶种并将其提起，使得在其之间的界面处发生结晶，且可以生长具有期望直径的硅单晶锭。

当在CZ工艺期间生长晶锭时，热量排放到石英坩埚的上侧。当排放的热量过多时，由于热量损失和功率损失的增加且过多的热量施加到石墨坩埚，所以会缩短诸如石墨坩埚的寿命且增加晶锭的成本。

同时，当晶种深深地浸入熔融硅中时，晶种底部的温度迅速上升到熔融硅的表面温度并对晶种施加了热冲击。该热冲击引起剪切应力，在晶种与熔融硅接触的部分处发生位错，因此能够劣化晶锭的质量。

发明内容

【技术问题】

本发明旨在提供一种能够以简单的结构有效地对热区结构进行隔热并测量熔融硅的温度的晶种卡盘，以及包括该晶种卡盘的晶锭生长装置。

【技术方案】

本发明的一个方面提供了一种晶种卡盘，所述晶种卡盘构造成容纳用于从熔融硅生长晶锭的晶种，所述晶种卡盘包含：颈盖，所述颈盖构造成阻止热量沿所述熔融硅的向上方向排出；以及固定部，所述固定部配置在所述颈盖的底表面上并且构造成容纳所述晶种，其中，所述颈盖包含连接到提升索的顶表面、底表面和构造成将所述顶表面连接到所述底表面的圆周表面，所述圆周表面形成为相对于所述底表面具有倾斜角；并且所述颈盖具有测量部，所述测量部是开口的，以用于测量熔融硅。

倾斜角可在39°至48°的范围内。

晶种卡盘可包含：上部主体，所述上部主体包含所述颈盖的顶表面；中部主体，所述中部主体包含所述颈盖的圆周表面，以及下部主体，所述下部主体包含所述颈盖的底表面，其中，上部主体可拆卸地联接至所述中部主体，且所述中部主体可拆卸地联接至所述下部主体。

颈盖可具有圆锥形状或截头圆锥形状。

在颈盖内可形成空的空间。

本发明的另一方面提供一种晶锭生长装置，所述晶锭生长装置包含：腔室；热区结构，所述热区结构配置在所述腔室内并且构造成容纳硅；加热器，所述加热器构造成加热所述热区结构；外隔热体，所述外隔热体位于所述热区结构外；上隔热体，所述上隔热体位于所述热区结构的上方并具有晶锭穿过的孔；晶种卡盘，所述晶种卡盘构造成容纳用于从熔融硅生长晶锭的晶种；以及温度传感器，所述温度传感器配置在所述腔室的上方，其中，所述晶种卡盘包含构造成选择性地阻挡所述孔的颈盖和构造成容纳所述晶种的固定部，其中，所述颈盖具有开口的测量部以使得所述温度传感器测量熔融硅。

温度传感器可通过所述测量部从颈盖上侧测量熔融硅。

所述晶锭生长装置可进一步包含控制器，所述控制器构造成基于由所述温度传感器测量的数据计算所述熔融硅的温度，其中，所述控制器可提取在测量周期内测量的所述温度传感器的数据中的最大值以计算熔融硅的温度。

颈盖可包含上部主体，所述上部主体包含连接到提升索的索连接部；下部主体，所述下部主体包含构造成面向熔融硅的底表面；以及中部主体，所述中部主体包含所述底表面和倾斜的圆周表面。

中部主体和下部主体中的每一个都可具有开口的测量部。

中部主体可以可拆卸地联接到上部主体和下部主体中的至少一个。

测量部可是沿着颈盖的外圆周以弧形形成的测量孔。

在颈盖中可形成多个测量孔，该多个测量孔中的每一个与上述测量孔相同，并且颈盖可包含位于多个测量孔之间的桥。

颈盖可包含构造成引导流体的圆周表面和构造成面向熔融硅的底表面，其中，圆周表面相对于底表面具有倾斜角，且该倾斜角在39°至48°的范围内。

颈盖可进一步包含平行于底表面的顶表面。

【有益效果】

本发明的优点在于，颈盖可以位于上隔热体的孔处，以使在熔化过程期间通过上隔热体的孔的热损失最小化，且可以用简单的结构减小加热器功率。

此外，优点在于颈盖可以有助于熔融硅的温度测量而不干扰熔融硅的温度测量，从而提高熔融硅的所检测的温度的可靠性。

此外，由于颈盖不干扰熔融硅的温度测量，因此优点在于将颈盖布置为具有用于提高热区结构的热隔绝性能的最佳尺寸，且可以增加设计颈盖时的自由度。

此外，可以最小化热区结构的劣化，且可以降低电量从而降低晶锭的生产成本。

此外，在熔融硅上方加热之后，由于颈盖可以与上隔热体一同升高熔融硅的上侧的温度，且位于熔融硅上方的晶种能够深深地浸入熔融硅中，因此，可以改善当晶种深深浸入熔融硅中时会发生的热冲击以及可以改善晶锭的质量。

附图说明

图1是示出根据实施方式的晶锭生长装置的视图。

图2是示出实施方式的晶种卡盘和上隔热体的放大图。

图3是示出加热器功率根据颈盖的倾斜角变化的曲线图。

图4是示出加热器功率根据颈盖的底表面外径变化的曲线图。

图5是示出根据第一实施方式的晶种卡盘的分解立体图。

图6是根据第一实施方式的颈盖的仰视图。

图7是示出根据第一实施方式的通过颈盖测量的温度传感器的数据的曲线图。

图8是示出根据第一实施方式的通过颈盖测量温度的过程的视图。

图9显示了说明在对实施第一实施方式前后进行比较时的功率和电量的视图。

图10是根据第二实施方式的颈盖的仰视图。

图11是根据第三实施方式的颈盖的仰视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来详细描述本发明的实施方式。然而，本发明实施方式的实施方式范围可从实施方式披露的事项来确定，并且实施方式所拥有的本发明的精神包含对接下来提出的实施方式的组成部分的实际修改(诸如添加、删除、修改等)。

图1是示出根据实施方式的晶锭生长装置的视图。

参照图1，晶锭生长装置1可包含腔室10，配置在腔室10内部并且构造成容纳硅的热区结构30和31，配置为加热热区结构30和31的加热器35，位于热区结构30和31外的外隔热体60，位于热区结构30和31上方并且具有晶锭穿过的孔h的上隔热体50，以及构造为容纳用于从熔融硅生长晶锭的晶种的晶种卡盘100。

腔室10可提供有用于生长晶锭的空间。

腔室10可包含上腔室11和下腔室12。

上腔室11可覆盖下腔室12的上部。在上腔室11中可形成用于使晶锭通过的通道部20。通道部20可形成为沿上腔室11上部的垂直方向是长的。

下腔室12可联接至上腔室11。在下腔室12中可形成容纳热区结构30和31、加热器35、外隔热体60和上隔热体50的空间。

晶锭生长装置1可包含穿过腔室10的用于观察腔室10内部的孔，并且可进一步包含用于维持腔室10的密封状态的观察口14。

热区结构30和31可包含能够容纳硅的石英坩埚30。热区结构30和31可进一步包括用于容纳石英坩埚30的石墨坩埚31。石英坩埚30由石英形成并形成为碗状，且多晶硅可容纳在石英坩埚30的内部空间中。石英坩埚30位于石墨坩埚31内以由石墨坩埚31支撑。

晶锭生长装置1可进一步包含构造为支撑石墨坩埚31的保持器33，和支撑保持器33且可旋转和垂直移动保持器33的坩埚旋转部34。坩埚旋转部34使石墨坩埚31沿与晶种卡盘100的旋转方向相反的方向同时旋转，并且在晶种卡盘100旋转时提升石墨坩埚31。

加热器35可安装成来加热热区结构30和31。加热器35可配置成围绕石墨坩埚31的外侧。加热器35可加热石墨坩埚31以使容纳在石英坩埚30中的多晶硅熔化。加热器35可加热石墨坩埚31，且受加热器35加热的石墨坩埚31可加热石英坩埚30。

晶锭生长装置1可进一步包含用于冷却晶锭的冷却管40。冷却管40可配置在腔室10内，且可通过将晶锭穿过冷却管40来冷却晶锭。冷却管40的一部分可配置成位于通道部20处。冷却管40的下部可配置成位于下腔室12内。

上隔热体50可位于石英坩埚30的上方。上隔热体50可安装成放置于包含在腔室10中的隔热支撑件51上。上隔热体50可包含中心部分52、边缘部分53和连接部分54。上隔热体50可形成为具有至少一个折线的形状。

中心部分52可位于石英坩埚30内。中心部分52可形成于连接部分54的下方并且形成沿向下方向尺寸逐渐减小的壳形状。中心部分52的底表面可面向硅。

边缘部分53可位于石英坩埚30外。边缘部分54可形成于连接部分54上方并且形成环形形状。

连接部分54可形成为将中心部分52连接到边缘部分53。连接部分54可形成沿向下方向尺寸逐渐减小的壳形状。连接部分54可形成为大于颈盖110。

上隔热体50的孔h可形成为用于使由熔融硅生长的晶锭通过。上隔热体50的孔h可形成为大于将制造的晶锭。上隔热体50的孔h可形成在上隔热体50的中心部分52中。上隔热体50的孔h可具有圆形形状。

上隔热体50和外隔热体60可包围热区结构30和31以及加热器30并使热区结构30和31以及加热器30隔热。外隔热体60可是隔热材料，其隔绝热量从沿着热区结构30和31的横向方向排出，并且上隔热体50可是隔热材料，其隔绝热量沿热区结构30和31的向上方向排出。

上隔热体50的下部可配置成插入至石英坩埚30内。上隔热体50可安装成使得连接部分54的一部分和中心部分52位于石英坩埚30内。

外隔热体60可配置于加热器35外。外隔热体60可配置成围绕加热器35的外侧。外隔热体60可配置成位于加热器35和腔室10之间。外隔热体60可形成为中空的壳状。

晶锭生长装置1可进一步包括惰性气体供给器70，惰性气体供给器70从腔室10的上部向腔室10内供给惰性气体G。惰性气体供给器70可形成为与通道部20连通，惰性气体G可通过惰性气体供给器70供给到通道部20，惰性气体G可通过通道部20，然后穿过上隔热体50。

晶锭生长装置1可进一步包含用于测量熔融硅的温度传感器90。温度传感器90可配置于腔室10的上方。温度传感器90可安装用于测量熔融硅的温度。温度传感器90可以是能够在与熔融硅间隔开的位置处测量熔融硅的温度的非接触式温度传感器。温度传感器90可是红外线传感器或紫外线传感器，并且可在不与作为测量对象的熔融硅接触的状态下测量熔融硅的温度。

晶种卡盘100可包含构造成选择性地阻挡孔h的颈盖110和构造成容纳晶种的固定部120。

颈盖110可与提升索106连接。颈盖110可通过提升索106上下移动。当颈盖110位于上隔热体50的孔h处时，其可阻挡上隔热体50的孔h，而当颈盖110提升到上隔热体50的孔h上方时，其可打开上隔热体50的孔h。

颈盖110可形成为具有小于上隔热体50的孔h的尺寸。颈盖110可具有比孔h小的尺寸，并且当位于孔h处时可阻挡孔h的一部分。当颈盖110位于孔h处时，颈盖110可不阻挡整个孔h并且可仅阻挡孔h的一部分。

孔h的开口程度可根据颈盖110的提升位置而变化，并且孔h的开口面积可通过颈盖110的位置来调节。

当多晶硅熔化时，索驱动器108可将颈盖110定位在上隔热体50的孔h处，并且可最小化通过孔h排出的热量。也就是说，颈盖110可使通过上隔热体50的孔h排出的热量最小化，并且通过上隔热体50和颈盖110可使从石英坩埚30向上方向排出的热量最小化。

当颈盖110未设置在上隔热体50的孔h处时，通过上隔热体50的孔h的热量损失可能很大。在使多晶硅熔化为熔融硅的过程中产生的热量可通过上隔热体50的孔h沿上隔热体50的孔h的向上方向排放，并且当排放的热量很大时，整个熔融过程的时间可能长，功率损耗很大，且热区结构30和31的劣化可能严重。

另外，当形成颈盖110时，由于颈盖110阻挡上隔热体50的孔h的一部分，因此能够防止通过上隔热体50的孔h过度地排放热量。

同时，当颈盖110可以不阻挡孔h的一部分并且晶种S深深浸入熔融硅中时，由于晶种S与熔融硅之间的温度差晶种S上的热冲击可能很大，并且可能发生晶锭位错。

另外，当颈盖110阻挡孔h的一部分时，与颈盖110不阻挡孔h的一部分的情况相比，孔h和熔融硅之间的空间中的温度可升高，晶种S的温度升高到与颈盖110和熔融硅之间的空间中的熔融硅的温度相似，然后晶种S可深深浸入在熔融硅中。也就是说，可以使晶种S和熔融硅之间的温度差最小化，并且可以使在晶锭中发生的位错最小化。

提升索106可使晶种卡盘100旋转并上下移动。提升索106可使颈盖110旋转并上下移动，并且配置在颈盖110下方的固定部120可与颈盖110一起旋转和上下移动。

晶锭生长装置可包含构造为操作提升索106的索驱动器108。

索驱动器108可配置成位于腔室10上方。提升索106可缠绕在索驱动器108周围。索驱动器108松开提升索106，使得晶种卡盘100向下移动以接近硅，而在这种情况下，容纳在晶种卡盘100中的晶种S可深深浸入熔融硅中。索驱动器108可拉动提升索106且同时旋转并提升晶种卡盘100以使晶锭生长。

索驱动器108可操作提升索105，使得颈盖110在熔化过程期间位于上隔热体50的孔h处。

颈盖110可以是通过提升索106移动的移动块，且可以是能够调节上隔热体50的孔h的开口面积的移动控制器。

考虑到隔热性能和晶锭质量，索驱动器108可将颈盖110上下移动到最佳位置。

固定部120可配置于颈盖110下方。固定部120可位于石英坩埚30的上方，且可容纳用于从熔融硅生长晶锭的晶种S。固定部120可通过颈盖110与提升索106连接，并且还可直接与提升索106连接。

图2是示出实施方式的晶种卡盘和上隔热体的放大图。

颈盖110可包含构造成引导流体的圆周表面111和面向熔融硅的底表面112。

颈盖110可位于孔h处，而在此时，圆周表面111可将通过图1所示的惰性气体供给器70供给的气体引导至颈盖110和上隔热体50之间的空间。

也就是说，沿着圆周表面111引导通过图1所示的惰性气体供给器70供给的气体，然后流向颈盖110和上隔热体50之间的空间。

颈盖110的圆周表面111可形成为相对于底表面112倾斜预定角度。沿着颈盖110的倾斜的圆周表面111引导通过惰性气体供给器70供给的惰性气体，穿过颈盖110和上隔热体50之间的空间，然后平稳地流向熔融硅。也就是说，圆周表面111可相对于底表面112具有倾斜角θ。

同时，颈盖110可具有与上隔热体50的孔h的形状相对应的形状。当上隔热体50的孔h具有圆形形状时，颈盖110的底表面112的直径可小于上隔热体50的孔h的直径。当颈盖110位于上隔热体50的孔h处时，颈盖110的外周和上隔热体50可彼此隔开间隔距离d。颈盖110可不碰撞及干扰上隔热体50。

当上隔热体50的孔h具有圆形形状时，颈盖110可形成为圆锥形状或截头圆锥形状，并可阻挡颈盖110的孔h的一部分。在颈盖110内可形成空的空间。

颈盖110可由石墨形成。热解碳涂层形成在颈盖110的底表面上以提高隔热能力。

当颈盖110位于上隔热体50的孔h处时孔周围的温度分布，当颈盖110从上隔热体50的孔h提升了第一高度(例如，40mm)时孔周围的温度分布，以及当颈盖110提升了高于第一高度的第二高度(例如，80mm)时孔周围的温度分布彼此不同。

当颈盖110位于上隔热体50的孔h处时，加热器35的功率可能是最小的，并且加热器35的功率可随颈盖110在上隔热体50的孔h的向上方向上的提升成比例地增加。

加热器35的功率可通过测量热区结构30和31的温度来确定，加热器35的功率的降低可表示通过颈盖110使热区结构30和31的温度足够高，且加热器35的功率的降低程度可表示通过颈盖110改善隔热能力的程度。

对于晶锭生长装置，熔化过程期间颈盖110最优选地位于上隔热体50的孔h处。

固定部120可配置在颈盖110的底表面112上。固定部120可定位成从颈盖110的底表面112突出。固定部120A可具有构造成容纳晶种S的接收槽。此外，接收槽可具有构造为牢固地固定晶种S的固定槽。此外，固定部120可由石墨形成，且热解碳涂层可形成在固定部120上以提高隔热能力。

同时，围绕颈盖110的热分布可根据颈盖110的倾斜角θ而变化。

图3是示出加热器35功率根据颈盖110的倾斜角θ变化的曲线图。

参照图3，其表明了当颈盖110的倾斜角θ小于39°时，由于颈盖110的隔热能力低，所以加热器35的功率高，而当颈盖110的倾斜角θ大于48°，由于颈盖110的隔热能力低，加热器35的功率迅速增加。颈盖110的倾斜角θ优选在39°至48°的范围内。

图4是示出加热器功率根据颈盖的底表面外径变化的曲线图。

参照图4，其表明了当颈盖110的外径为200mm或小于200mm时，加热器35的功率逐渐降低，且优选颈盖110的外径为200mm或大于200mm，但本发明不限于此。

同时，当颈盖110的外径大于孔h的尺寸时，颈盖110可碰撞和干扰上隔热体50，且颈盖110优选小于上隔热体50的孔h。

图5是示出根据第一实施方式的晶种卡盘的分解立体图，且图6是示出根据第一实施方式的颈盖的仰视图。

参照图5，颈盖110可进一步包含平行于底表面112的顶表面113。

颈盖110可包含圆周表面111、底表面112和顶表面113，整体的形状可是截头圆锥形状。

颈盖110可包含连接至提升索106的索连接部114。索连接部114可包含在颈盖110的上部中。索连接部114可包含槽，其通过该槽连接提升索106。

颈盖110可包含具有多个构件的联接器，并且每个部件可以可拆卸地形成。

颈盖110可包含上部主体115、包含圆周表面111的中心主体116和包含底表面112的下部主体117。

上部主体115、中心主体116和下部主体117中的每一个都可形成为具有预定的厚度，并且当上部主体115、中心主体116和下部主体117彼此联接时，在颈盖110内可形成空的空间。

上部主体115的顶表面可是颈盖110的顶表面113，且上部主体115可包含索连接部114。

中心主体116可具有在向下方向上直径逐渐增加的截头圆锥形状。

中部主体116可以可拆卸地联接到上部主体115和下部主体117中的至少一个。可在上部主体115和中心主体116中的任一个上形成外螺纹，可在另一个上形成要结合到外螺纹的内螺纹，且上部主体115螺纹联接到中心主体116。

可在中心主体116和下部主体体117中的任一个上形成外螺纹，可在另一个上形成要结合到外螺纹的内螺纹，且中心主体116可螺纹联接到下部主体117。

在下部主体117中可形成固定部通孔118，固定部120穿过该固定部通孔118并且固定部120配置在固定部通孔118中。

同时，图1所示的温度传感器90可向熔融硅发射光，并通过感测从熔融硅反射和接收的光来测量熔融硅的温度。

颈盖110的一部分可位于温度传感器90和熔融硅之间，且颈盖110可形成为使得温度传感器90测量熔融硅的温度。

颈盖110可具有测量部130，该测量部130是开口的，以用于测量熔融硅。颈盖110可具有开口的测量部130，使得温度传感器90可测量熔融硅。测量部130在颈盖110的面向温度传感器90的位置处开口。测量部130可以槽状或孔状形成在颈盖110中。

温度传感器90可是红外线传感器或紫外线传感器，其可通过测量部130从颈盖110的上侧测量熔融硅的温度。由温度传感器90发射的光可穿过测量部130而发射到熔融硅，且可使用从熔融硅反射的光来测量熔融硅的温度。

温度传感器90可确定通过测量部130检查的熔融硅的亮度以测量熔融硅的温度。

中部主体116和下部主体117的每一个都可具有开口的测量部130。测量部130可包含形成在中心主体116的外圆周上的开口槽和形成在下部主体117的外圆周上的开口槽。

同时，颈盖110可旋转，且当颈盖110旋转时，测量部130可位于面向或不面向温度传感器90的位置。

用于温度传感器90的测量温度的时间点可分类为用于通过测量部130测量熔融硅的温度的时间点和用于测量颈盖110的温度的时间点。在由温度传感器90测量的数据中可混合了通过测量部件130测量的熔融硅温度的数据和颈盖110温度的数据，且优选地仅选择通过测量部130测量的熔融硅温度的数据。

晶锭生长装置可进一步包含可以控制每个部件的控制器91(参见图1)。控制器91可根据由温度传感器90测量的数据计算熔融硅的温度。

控制器91可提取温度传感器90在测量周期期间测量的数据中的最大值以计算熔融硅的温度。

可将温度传感器90连接到控制器91，且控制器91可实时收集由温度传感器90测量的数据以便计算熔融硅的温度。

图7是示出根据第一实施方式的通过颈盖测量的温度传感器的数据的曲线图。

第一实施方式的颈盖110是形成有两个测量部130的情况，并且在这种情况下，颈盖110可在旋转一次时使用在两个区段的测量部130测量熔融硅的温度。

参照图7，其表明了由温度传感器90测得的熔融硅的温度ADC具有峰值并随时间波动。这是因为当通过测量部130测量熔融硅的温度时计算出高温，并且当测量测量部130外的颈盖110的温度时计算出低温。

控制器91可使用由温度传感器90测量的温度的峰值计算熔融硅的温度。控制器91可使用高通滤波器或最大值(Max)处理器从由温度传感器90测量的数据值中提取熔融硅的温度值。

图8是示出根据第一实施方式的通过颈盖测量温度的过程的视图。

晶锭生长装置1可使用颈盖110的测量部130更精确地测量熔融硅的温度。参照图8，即使当测量温度传感器90的方向或位置恒定时，也可测量熔融硅的温度，并且根据正在旋转的颈盖110可测量颈盖110的温度。

用于使用温度传感器90测量熔融硅的实际温度的周期可通过以下方程式计算。

【方程式1】

此处，T表示测量周期(秒)，r表示晶种卡盘转速(RPM)，n表示测量部的数量。

当形成有多个测量部130时，为了根据测量部130的数量来计算测量周期，测量部130可形成为彼此间隔预定的距离。

控制器91可通过从温度传感器90的数据中提取每个测量周期的数据来测量熔融硅的温度，其中，每个测量周期的数据来自熔融硅的温度的测量时间点。

控制器91可使用在熔融硅的温度测量的时间点处的最大温度来计算测量周期区段中的熔融硅的温度。控制器91可将在测量熔融硅的温度之后的最大温度作为测量周期中的熔融硅的温度输出。控制器91可重新测量经过测量周期的时间点的最大温度，并输出该最大温度作为下一测量周期区段中熔融硅的温度。这定义为高通滤波器技术。

控制器91可使用高通滤波器技术来精确地测量熔融硅的温度。

图9显示了说明在实施第一实施方式前后进行比较时的功率(图9A)和电量(图9B)的视图。

当通过测量部130精确地测量熔融硅的温度时，控制器91可精确地计算用于添加到加热器35或从加热器35减少的功率，因此，可控制加热器35。

图9中所示的术语“改变前”表示未应用根据本发明的颈盖110和高通滤波器技术的情况，而图9中所示的术语“改变后”是应用了根据本发明的颈盖110和高通滤波器技术的情况。

这表明，由于应用了上述颈盖110，减少了热损失，并且通过使用高通滤波器技术由控制器91精确地计算熔融硅的温度，降低了功率和电量。

图10是根据第二实施方式的颈盖的仰视图。

根据第二实施方式的颈盖110的测量部130'具有与根据第一实施方式的颈盖110的测量部130不同的形状，而与第一实施方式中相同的部件的详细描述将省略。

根据第二实施方式的颈盖110可具有孔形状，例如测量部130'的形状。根据第二实施方式的测量部130'可在中心主体116和下部主体117处以孔状形成，并形成为对应于温度传感器90的测量点的位置和尺寸。

根据第二实施方式的测量部130'可具有比根据第一实施方式的测量部130小的开口面积，并可进一步改善颈盖110的隔热程度。

图11是根据第三实施方式的颈盖的仰视图。

基于根据第一实施方式的测量部130和根据第二实施方式的颈盖110的测量部130'的形状修改根据第三实施方式的颈盖110，而与第一实施方式或第二实施方式中相同的部件的详细描述将省略。

形成在根据第三实施方式的颈盖110中的测量部可以是沿颈盖110的外圆周形成为弧形的至少一个测量孔130”。

可在颈盖110中形成多个测量孔，并且颈盖110可包含位于多个测量孔130”之间的桥160。

桥160可位于一对测量孔130”之间，以支撑颈盖110的圆周表面。

位于腔室10上方的温度传感器90可通过弧形的测量孔130”测量熔融硅的温度。

第三实施方式能使温度传感器90测量除桥160外的熔融硅的温度，用于检测熔融硅的温度的时间可比第二实施方式相应的时间长，而更准确地测量熔融硅的温度是有利的。

在上述实施方式中描述的特征、结构、效果等包含在至少一个实施方式中，并且不必限于仅一个实施方式。此外，实施方式所属领域的技术人员可对实施方式中所示的特征、结构、效果等进行组合和修改。因此，这种组合和修改的内容应被解释为包含在实施方式的范围内。

尽管已经参考本发明的示例性实施方式具体示出并描述了本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的实施方式，本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可进行各种改变和修改。例如，可修改和实施在实施方式中特别示出的每个部件。此外，应当理解，这样的修改和应用被解释为包含在所附权利要求中阐述的实施方式的范围内。

【工业应用】

根据本发明，由于颈盖能够防止热量排放到熔融硅的上侧，并且，同时能够有助于测量熔融硅的温度，因此在最小化能量的同时生产高质量的晶锭是可能的，且工业使用价值高。

Claims (15)

1.一种晶种卡盘，所述晶种卡盘构造成容纳用于从熔融硅生长晶锭的晶种，所述晶种卡盘包括：

颈盖，所述颈盖构造成阻止热量沿所述熔融硅的向上方向排出；以及

固定部，所述固定部配置在所述颈盖的底表面上并且构造成容纳所述晶种，

其中：

所述颈盖包含连接到提升索的顶表面、底表面和构造成将所述顶表面连接到所述底表面的圆周表面；

所述圆周表面形成为相对于所述底表面具有倾斜角；并且

所述颈盖具有测量部，所述测量部是开口的，以用于测量熔融硅。

2.根据权利要求1所述的晶种卡盘，其中，所述倾斜角在39°至48°的范围内。

3.根据权利要求1所述的晶种卡盘，其中，所述晶种卡盘包含：

上部主体，所述上部主体包含所述颈盖的顶表面；

中部主体，所述中部主体包含所述颈盖的圆周表面；以及

下部主体，所述下部主体包含所述颈盖的底表面，

其中，所述上部主体可拆卸地联接至所述中部主体，且所述中部主体可拆卸地联接至所述下部主体。

4.根据权利要求1所述的晶种卡盘，其中，所述颈盖具有圆锥形状或截头圆锥形状。

5.根据权利要求1所述的晶种卡盘，其中，在所述颈盖内形成空的空间。

6.一种晶锭生长装置，所述晶锭生长装置包括：

腔室；

热区结构，所述热区结构配置在所述腔室内并且构造成容纳硅；

加热器，所述加热器构造成加热所述热区结构；

外隔热体，所述外隔热体位于所述热区结构外；

上隔热体，所述上隔热体位于所述热区结构的上方并具有晶锭穿过的孔；

晶种卡盘，所述晶种卡盘构造为容纳用于从熔融硅生长晶锭的晶种；以及

温度传感器，所述温度传感器配置在所述腔室的上方，

其中，所述晶种卡盘包含：

构造成选择性地阻挡所述孔的颈盖；以及

构造成容纳所述晶种的固定部，

其中，所述颈盖具有测量部，所述测量部是开口的以使得所述温度传感器测量熔融硅。

7.根据权利要求6所述的晶锭生长装置，其中，所述温度传感器通过所述测量部从颈盖上侧测量熔融硅。

8.根据权利要求6所述的晶锭生长装置，所述晶锭生长装置进一步包括控制器，所述控制器构造成基于由所述温度传感器测量的数据计算所述熔融硅的温度，

其中，所述控制器提取在测量周期内测量的所述温度传感器的数据中的最大值，并计算熔融硅的温度。

9.根据权利要求6所述的晶锭生长装置，其中，所述颈盖包括：

上部主体，所述上部主体包含连接到提升索的索连接部；

下部主体，所述下部主体包含构造成面向熔融硅的底表面；以及

中部主体，所述中部主体包含所述底表面和倾斜的圆周表面。

10.根据权利要求9所述的晶锭生长装置，其中，所述中部主体和所述下部主体中的每一个都具有开口的测量部。

11.根据权利要求9所述的晶锭生长装置，其中，所述中部主体可拆卸地联接到上部主体和下部主体中的至少一个。

12.根据权利要求6所述的晶锭生长装置，其中，所述测量部是沿着颈盖的外圆周以弧形形成的测量孔。

13.根据权利要求12所述的晶锭生长装置，其中：

在所述颈盖中形成有多个测量孔；并且

所述颈盖包含位于所述多个测量孔之间的桥。

14.根据权利要求6所述的晶锭生长装置，其中，所述颈盖包含：

圆周表面，所述圆周表面构造成引导流体；以及

底表面，所述底表面构造成面向所述熔融硅，

其中，所述圆周表面相对于底表面具有倾斜角，且所述倾斜角在39°至48°的范围内。

15.根据权利要求14所述的晶锭生长装置，其中，所述颈盖进一步包含平行于所述底表面的顶表面。