CN107541771A - 能够在炉盖和炉筒内生长大直径单晶硅锭的生长炉 - Google Patents

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刘海
贺贤汉
郡司拓
黄保强
何爱军
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Abstract

本发明提供能够在炉盖和炉筒内生长大直径单晶硅锭的生长炉，炉盖的高度为730mm，将上炉筒、隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰连接在一起，一体升降，行程为800mm；使用该新的长晶方式，生长大直径Φ450mm单晶硅锭，也可以采用传统长晶方式，生长直径不大于8英寸的传统单晶硅棒。且成本费用相差不大。

Description

能够在炉盖和炉筒内生长大直径单晶硅锭的生长炉
技术领域
本发明涉及单晶硅生长领域，具体涉及一种能够在炉盖和炉筒内生长大直径单晶硅锭的生长炉。
背景技术
现有单晶硅生长炉，主要生长直径不大于8英寸的单晶硅棒。长晶过程一般是在炉筒内引晶、放肩、等径，旋转提拉生长，生长的单晶硅棒通过隔离阀(588mm)，进入上炉筒(2205mm)，最后整根晶棒全部位于上炉筒内。现有单晶硅生长炉因受炉盖颈端尺寸、隔离阀口径和上炉筒内径的限制，按照现有长晶方式无法生成大直径单晶硅棒，如要生成大直径单晶硅棒，需增大炉盖颈端尺寸、隔离阀口径和上炉筒内径，现有设备结构无法满足，需重新研发设计，成本费用太高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供能够在炉盖和炉筒内生长大直径单晶硅锭的生长炉，大直径单晶硅生长炉与现有单晶硅生长炉总体结构相似，成本费用相差不大。可以使用新的长晶方式，生长大直径(Φ450mm)单晶硅锭，也可以采用传统长晶方式，生长直径不大于8英寸的传统单晶硅棒。
本发明的技术方案是：能够在炉盖和炉筒内生长大直径单晶硅锭的生长炉，包括炉盖，所述炉盖的高度为700-760mm。
进一步的，所述炉盖的高度为730mm。
本发明还提供一种大直径单晶硅锭的提取方法，具体步骤如下：将上炉筒、隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰连接在一起，一体升降，行程为800±30mm。
进一步的，具体步骤如下：将上炉筒、隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰连接在一起，一体升降，行程为800mm。炉盖上升后距离炉筒800mm，可以保证大直径单晶硅锭绕升降轴旋转脱离炉筒，取出晶锭。
本发明还提供另一种一种大直径单晶硅锭的提取方法，具体步骤如下：上炉筒先单独上升300±30mm，然后隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰再和上炉筒一同上升500±30mm；在下降阶段，隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰和上炉筒一同下降500±30mm，上炉筒再单独下降300±30m。这种方式对应的是传统长晶方式，生长直径不大于8英寸的传统单晶硅棒。
进一步的，具体步骤如下：上炉筒先单独上升300mm，然后隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰再和上炉筒一同上升500mm；在下降阶段，隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰和上炉筒一同下降500mm，上炉筒再单独下降300m。
本发明的有益效果是：
1、采用新的的长晶方式，配合相应热场，生长的单晶硅锭直接在炉盖内形成，不进入隔离阀和上炉筒，不受炉盖颈端、隔离阀口径和上炉筒内径尺寸限制，可以生长直径在450mm左右的单晶硅锭；
2、采用传统长晶方式，配合相应热场，生长的单晶硅锭提拉通过隔离阀，进入上炉筒，可以生长直径不大于8英寸的传统单晶硅棒。
3、本发明大直径单晶硅生长炉与现有单晶硅生长炉总体结构相似，成本费用相差不大。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1所示，本发明大直径单晶硅生长炉与现有单晶硅生长炉相比，总体结构相似，都包括炉筒1，隔离阀2(588mm)，上炉筒3(2205mm)，不同处主要有以下几点：
一、炉盖高度为730mm，比现有单晶硅生长炉的炉盖增高200mm。大直径单晶硅锭可以直接在炉盖和炉筒形成的空间内生长，而不需要进入隔离阀和上炉筒。
二、升降部套的升降方式及行程变更。现有单晶硅生长炉升降部套的升降方式：在上升阶段，上炉筒先单独上升300mm，然后隔离阀、炉盖再和上炉筒一同上升300mm；在下降阶段，隔离阀、炉盖和上炉筒一同下降300mm，上炉筒再单独下降300m。而大直径单晶硅生长炉升降部套的升降方式有两种：一种方式是上炉筒3、隔离阀2、炉盖4和炉筒水冷法兰5(选配)连接在一起，一体升降，行程为800mm，这种方式对应的是新的长晶方式，生长直径在450mm左右的单晶硅锭6。炉盖上升后距离炉筒800mm，可以保证大直径单晶硅锭绕升降轴旋转脱离炉筒，取出晶锭；另一种方式是在上升阶段，上炉筒先单独上升300mm，然后隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰再和上炉筒一同上升500mm；在下降阶段，隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰和上炉筒一同下降500mm，上炉筒再单独下降300m。这种方式对应的是传统长晶方式，生长直径不大于8英寸的传统单晶硅棒。
三、炉筒升降行程为1400mm，比现有单晶硅生长炉的炉筒升降行程增加300mm。因生长大直径单晶硅锭需配合28英寸热场(生长直径不大于8英寸的传统单晶硅棒的热场为24英寸热场，生长大直径单晶硅锭的热场为28英寸热场)，1400mm的升降行程，可以保证炉筒上升到最高处后，绕轴旋转脱离热场，方便热场安装、维护、清理和更换。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.能够在炉盖和炉筒内生长大直径单晶硅锭的生长炉，其特征在于：包括炉盖(4)，所述炉盖(4)的高度为700-760mm。
2.根据权利要求1所述的一种大直径单晶硅锭生长炉，其特征在于：所述炉盖(4)的高度为730mm。
3.一种大直径单晶硅锭的提取方法，其特征在于：具体步骤如下：将上炉筒、隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰连接在一起，一体升降，行程为800±30mm。
4.根据权利要求3所述的大直径单晶硅锭的提取方法，其特征在于：具体步骤如下：将上炉筒、隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰连接在一起，一体升降，行程为800mm。
5.一种大直径单晶硅锭的提取方法，其特征在于：具体步骤如下：上炉筒先单独上升300±30mm，然后隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰再和上炉筒一同上升500±30mm；在下降阶段，隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰和上炉筒一同下降500±30mm，上炉筒再单独下降300±30m。
6.根据权利要求5所述的大直径单晶硅锭的提取方法，其特征在于：具体步骤如下：上炉筒先单独上升300mm，然后隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰再和上炉筒一同上升500mm；在下降阶段，隔离阀、炉盖和炉筒水冷法兰和上炉筒一同下降500mm，上炉筒再单独下降300m。
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