CN111926380B - 一种用于单晶生产炉的热屏装置、控制方法及单晶生产炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于单晶生产炉的热屏装置，所述热屏装置用于设在所述单晶硅生长炉的熔体坩埚上部，所述热屏装置包括壳体、支撑件、隔热板和方向控制组件，所述支撑件与所述隔热板设于所述壳体内，所述支撑件的一端与所述壳体内壁固定连接，所述方向控制组件与所述隔热板连接，所述支撑件用于作为所述隔热板的支点并与所述方向控制组件配合控制所述隔热板与所述壳体之间相对转动，所述隔热板的可转动夹角朝向所述单晶硅的柱面，所述壳体底部外表面用于朝向所述熔体坩埚内部。本发明的目的是提供一种用于单晶生产炉的热屏装置及单晶生产炉，通过改变热屏设计，通过控制隔热板的方向和角度实现温度梯度的动态控制，从而实现拉速的控制。

Description

一种用于单晶生产炉的热屏装置、控制方法及单晶生产炉

技术领域

本发明涉及到半导体制造设备技术领域，尤其涉及一种用于单晶生产炉的热屏装置、控制方法及单晶生产炉。

背景技术

单晶硅是现代信息技术、通信技术得以持续发展的材料基础，有着不可替代的作用。目前，从熔体中生长单晶硅所用的直拉法和区熔法是当前单晶硅生产的主要方法。由于直拉法生产单晶硅具有设备和工艺简单，容易实现自动控制，生产效率高，易于制备大直径单晶硅，且晶体生长速度快、晶体纯度高和完整性高等优点，因此直拉法是制备高质量大单晶，尤其是高质量的IC片单晶硅最常用的及最重要的方法。

利用直拉式晶体生长炉生产单晶硅，主要依靠将普通硅材料进行熔化，然后进行重新结晶来完成的。根据单晶硅的结晶规律，将原材料放在坩埚中加热熔化，控制温度比硅单晶的结晶温度略高，确保熔化后的硅材料在溶液表面可以结晶。结晶出来的单晶通过直拉炉的提升系统提出液面，在惰性气体的保护下冷却、成形，最后结晶成一个主体为圆柱体、尾部为圆锥体的晶体。

单晶硅是在单晶炉热场中进行生长的，热场的优劣对单晶硅的生长和质量有很大的影响。单晶硅生长过程中，好的热场，不但单晶生长顺利，而且能生长出高质量的单晶；而热场条件不完备时，可能无法生长出单晶，即使生长出单晶，也容易发生晶变，变成多晶或有大量的结构缺陷。因此，寻找较好的热场条件，配置最佳热场，是直拉单晶硅生长工艺非常重要的技术。

在整个热场设计中，最为关键的就是热屏的设计。首先热屏的设计直接影响固液界面的垂直温度梯度，通过梯度的变化影响V/G比值决定晶体质量。其次，会影响固液界面的水平温度梯度，控制整个硅片的质量均匀性。最后，热屏的合理设计会影响晶体热历史，控制晶体内部缺陷的形核与长大，在制备高阶硅片过程中非常关键。

目前，常用的热屏的外层为Si C镀层或热解石墨，内层为保温石墨毡。热屏的位置放置于热场上部，呈圆筒状，晶棒从圆桶内部被拉制出来。热屏靠近晶棒的石墨热反射率较低，吸收晶棒散发的热量。热屏外部的石墨通常热反射率较高，利于将熔体散发的热量放射回去，提高热场的保温性能，降低整个工艺的功耗。而现有的热屏设计仍然存在温度梯度不均匀的缺陷。因此，需要提供一种能够动态控制温度梯度的用于单晶生产炉的热屏装置及单晶生产炉。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于单晶生产炉的热屏装置、控制方法及单晶生产炉，通过改变热屏设计，通过控制隔热板的方向和角度实现温度梯度的动态控制，从而实现拉速的控制。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于单晶生产炉的热屏装置，所述热屏装置用于设在所述单晶硅生长炉的熔体坩埚上部，所述热屏装置包括壳体、支撑件、隔热板和方向控制组件，所述支撑件与所述隔热板设于所述壳体内，所述支撑件的一端与所述壳体内壁固定连接，所述方向控制组件与所述隔热板连接，所述支撑件用于作为所述隔热板的支点并与所述方向控制组件配合控制所述隔热板与所述壳体之间相对转动，所述隔热板的可转动夹角朝向所述单晶硅的柱面，所述壳体底部外表面用于朝向所述熔体坩埚内部。

可选的，还包括外壳，所述壳体设在所述外壳的内部且设在所述外壳的底部，所述外壳与所述壳体之间的空间填充有保温材料。

可选的，所述壳体内设有多个所述隔热板，且与每个所述隔热板相匹配设置的所述支撑件的数量为1个或2个，优选的，支撑件的材料为石墨材料。

可选的，还包括吸热板，所述吸热板的侧面与所述壳体底部的内壁连接。

可选的，所述隔热板(3)在所述壳体(1)底部投影的最大面积占所述壳体(1)底部面积的比例范围为60％-90％。。

可选的，还包括控制器、电机及传动装置，所述控制器与所述电机电连接，所述电机通过所述传动装置与所述方向控制组件连接。

可选的，所述隔热板至少包括一组隔热膜组，所述隔热膜组包括第一折射层和第二折射层，所述第一折射层的折射率为第一折射率，所述第二折射层的折射率为第二折射率，所述第一折射率与所述第二折射率不同。

可选的，还包括多个温度传感器和温度梯度计算单元，所述多个温度传感器用于测量单晶硅的外侧表面的温度，所述多个温度传感器与所述温度梯度计算单元电连接，所述温度梯度计算单元与所述控制器电连接。

根据本发明提供的一种用于单晶生产炉的热屏装置的控制方法，所述控制方法用于控制上述的一种用于单晶生产炉的热屏装置，所述方法包括：

获取单晶硅外侧表面的温度梯度及预设值；

判断所述单晶硅外侧表面的温度梯度是否等于预设值；

若是，则控制所述隔热板位于水平位置；

若否，则判断所述单晶硅外表面的温度梯度是否大于预设值；

若是，则控制所述隔热板处于散热模式，其中所述散热模式具体为，所述隔热板靠近单晶硅的一端基于水平面的高度小于所述隔热板远离单晶硅的一端基于水平面的高度；

若否，则控制所述隔热板处于加热模式，其中所述加热模式具体为，所述隔热板靠近单晶硅的一端基于水平面的高度大于所述隔热板远离单晶硅的一端基于水平面的高度。

根据本发明提供的一种单晶生产炉，包括：炉体，包括炉体壁以及腔体，所述腔体由所述炉体壁所包围；熔体坩埚，设置于所述腔体内，用于承载熔体；加热器，设置所述腔体内且分布于所述熔体坩埚外周，用以提供所述熔体坩埚的热场；以及上述的一种用于单晶生产炉的热屏装置，外壳底部外表面朝向所述熔体坩埚内部。

根据本发明提供的具体实施例，本发明具有以下技术效果：

1)本发明提供的一种用于单晶生产炉的热屏装置及单晶生产炉，改变了原有热屏结构设计，通过隔热板及其方向控制装置，控制隔热板的方向和角度，改变热流的通道来改变热量的方向，实现温度梯度的动态控制，进而实现拉速的控制；

2)通过对单晶硅外表面温度梯度的信息采集，并根据单晶硅外表面温度梯度与预设值，来控制隔热板的方向和角度，实现温度梯度的动态控制。

3)通过采用由至少两种不同折射率的折射层组成的隔热板，将熔体发出的热量反射至单晶硅周围或反射至远离单晶硅外表面的方向，采用此结构的隔热板的热反射效率更高，利于单晶硅的径向温度梯度的优化；

4)通过壳体与外壳的设计并与隔热板配合使用，使单晶硅的径向温度梯度得到优化的同时，通过在外壳及内壳之间空间填充保温材料，使纵向温度梯度也能够得到优化；

5)通过增设吸热板，对熔体散出的热量进行收集，增大热量传递的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例1提供的用于单晶生产炉的热屏装置的隔热板偏向其中一个方向的局部剖视图。

图2是本发明实施例1提供的用于单晶生产炉的热屏装置的隔热板偏向另外一个方向的局部剖视图。

图3是本发明实施例2提供的用于单晶生产炉的热屏装置的局部剖视图。

图4是本发明提供的用于单晶生产炉的热屏装置的原理框图。

图5是本发明提供的用于单晶生产炉的热屏装置的中薄板型的隔热板的结构示意图。

图6是本发明提供的用于单晶生产炉的热屏装置的中复合隔热层形式的隔热板结构示意图。

图7是本发明提供的用于单晶生产炉的热屏装置的控制方法的流程图。

图8是本发明提供的单晶生产炉的结构示意图。

图9是本发明实施例4或实施例7提供的用于单晶生产炉的热屏装置的局部剖视图。

其中，图中附图标记对应为：

1-壳体，2-支撑件，3-隔热板，4-方向控制组件，5-外壳，6-保温材料，7-吸热板，8-控制器，9-温度传感器，10-温度梯度计算单元，11-第一折射层，12-第二折射层，13-支撑层，14-单晶硅，15-熔体坩埚，16-热屏装置，17-电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种用于单晶生产炉的热屏装置及单晶生产炉，通过改变热屏设计，通过控制隔热板的方向和角度实现温度梯度的动态控制，从而实现拉速的控制。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

参阅图1、图2及图8，一种用于单晶生产炉的热屏装置，热屏装置16用于设在单晶硅生长炉的熔体坩埚15上部，热屏装置16包括壳体1、支撑件2、隔热板3和方向控制组件4，支撑件2与隔热板3设于壳体1内，支撑件的一端与壳体内壁固定连接，方向控制组件4与隔热板3连接，支撑件2用于作为隔热板3的支点并与方向控制组件4配合控制隔热板3与壳体1之间相对转动，隔热板3的可转动夹角朝向单晶硅14的柱面，壳体1底部外表面用于朝向熔体坩埚15内部。支撑件2所起到的支撑作用是为了作为隔热板3的支点实现隔热板3的相对转动的，使隔热板3的转动方向既有正向的也有负向的。本发明提供的一种用于单晶生产炉的热屏装置，结构简单，改变了原有热屏结构设计，通过隔热板及其方向控制装置，控制隔热板的方向和角度，改变热流的通道来改变热量的方向，实现温度梯度的动态控制，进而实现拉速的控制。

进一步地，本实施例中，壳体1的结构为内设有空腔的环形结构，隔热板3的形状为扇环形，且隔热板3的数量为2个，两个隔热板的扇形圆心角均为180度，设置在壳体1内，当两个隔热板均位于水平状态时两者是位于同一水平面上且两者之间无重叠区域，与每个隔热板3相配合的支撑件为1个，即共有2个支撑件。支撑件2一端与隔热板3接触的点即为隔热板3的支点，该接触点是在下表面的中部；方向控制组件设有两个连接件，分别与两个隔热板中部的一侧连接，如图1-2所示。隔热板3在壳体1底部投影的最大面积占壳体1底部面积的比例范围为60％-90％，即隔热板3处于水平位置时向底部投影得到的投影面积为隔热板3在壳体1底部投影的最大面积。支撑件2与方向控制组件4配合，将支撑件2作为支点，通过方向控制组件4的上下移动控制隔热板3的倾斜角度和倾斜方向的变化。

进一步地，还包括外壳5，壳体1设在外壳5的内部且设在外壳5的底部，外壳5与壳体1之间的空间填充有保温材料6。通过壳体与外壳的设计并与隔热板配合使用，使单晶硅的径向温度梯度得到优化的同时，通过在外壳及内壳之间空间填充保温材料，使纵向温度梯度也能够得到优化。

进一步地，如图4所示，还包括控制器8、电机17及传动装置，控制器8与电机17电连接，电机17通过传动装置与方向控制组件4连接，电机17与传动装置的连接关系及传动装置与方向控制组件4的连接关系均未在图中示出。通过控制器发送控制型号给电机17，电机17通过传动装置来控制方向控制组件4的移动，进而对隔热板的倾斜方向和倾斜角度进行控制。在本实施例中，隔热板的倾斜角度变化范围为-30°～+30度。还包括多个温度传感器9和温度梯度计算单元10，多个温度传感器9用于测量单晶硅14的外侧表面的温度，多个温度传感器9与温度梯度计算单元10电连接，温度梯度计算单元10与控制器8电连接。通过多个温度传感器9对单晶硅14外表面温度信息进行采集，并将其外表面温度信息传输给温度梯度计算单元10对其温度梯度进行计算，然后将此温度梯度计算结果传输给控制器8，实现对单晶硅14外表面温度梯度的实时采集与监测。

进一步地，本实施例中，隔热板1采用的是两组隔热膜组，隔热膜组包括第一折射层11和第二折射层12，第一折射层11的折射率为第一折射率，第二折射层12的折射率为第二折射率，第一折射率与第二折射率不同。在其他实施例中，如图5所示，隔热板1可能是由多组隔热膜组组成的薄板型的隔热板，或者是由多个不同折射率的折射层组成的薄板型的隔热板，如图6所示，或者是由支撑层13和至少一组隔热膜组组成的复合隔热层。其中，具体地，组成薄板型的隔热板1中，第一折射层11的材料为硅或钼，第二折射层12的材料为石英；组成复合隔热层形式的隔热板1中，第一折射层11的材料为硅，第二折射层12的材料为石英或氮化硅，支撑层13的材料为硅。通过采用由至少两种不同折射率的折射层组成的隔热板3，将熔体发出的热量反射至单晶硅14周围或反射至远离单晶硅14外表面的方向，采用此结构的隔热板3的热反射效率更高，利于单晶硅14的径向温度梯度的优化。

如图7所示，本实施例中还提供了一种用于单晶生产炉的热屏装置的控制方法，用于控制上述的热屏装置，具体方法包括：

S1.获取单晶硅外侧表面的温度梯度及预设值；

S2.判断所述单晶硅外侧表面的温度梯度是否等于预设值；

S3.若是，则控制所述隔热板位于水平位置；

S4.若否，则判断所述单晶硅外表面的温度梯度是否大于预设值；

S5.若是，则控制所述隔热板处于散热模式，其中所述散热模式具体为，所述隔热板靠近单晶硅的一端基于水平面的高度小于所述隔热板远离单晶硅的一端基于水平面的高度；

S6.若否，则控制所述隔热板处于加热模式，其中所述加热模式具体为，所述隔热板靠近单晶硅的一端基于水平面的高度大于所述隔热板远离单晶硅的一端基于水平面的高度。

根据通过温度传感器9采集到的单晶硅14的外表面温度信息，利用温度梯度计算单元10对单晶硅外表面温度梯度进行计算，然后通过单晶硅外表面温度梯度与预设值进行比对，根据两者的对比结果来控制隔热板3的方向和角度，实现温度梯度的动态控制。

实施例2:

本实施例与实施例1的不同之处在于，增设了吸热板。如图3所示，一种用于单晶生产炉的热屏装置，热屏装置16用于设在单晶硅生长炉的熔体坩埚15上部，热屏装置16包括壳体1、支撑件2、隔热板3和方向控制组件4，支撑件2与隔热板3设于壳体1内，支撑件的一端与壳体内壁固定连接，方向控制组件4与隔热板3连接，支撑件2用于作为隔热板3的支点并与方向控制组件4配合控制隔热板3与壳体1之间相对转动，隔热板3的可转动夹角朝向单晶硅14的柱面，壳体1底部外表面用于朝向熔体坩埚15内部。还包括吸热板7，吸热板7的侧面与壳体1底部的内壁连接。吸热板为吸收性复合材料。通过改变薄膜材料的厚度或层数来使其折射率不同，其吸热或绝热的性能不同。通过增设吸热板7，对熔体散出的热量进行收集，增大热量传递的效率。

实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中支撑件2的数量及其设置的位置，以及方向控制组件设置的位置不同。本实施例中，壳体1的结构为内设有空腔的环形结构，隔热板3的形状为扇环形，且隔热板3的数量为2个，两个隔热板的扇形圆心角均为180度，设置在壳体1内，当两个隔热板均位于水平状态时两者是位于同一水平面上且两者之间无重叠区域，与单个隔热板3相配合的支撑件有2个，即共有4个支撑件。支撑件2一端与隔热板3接触的点即为隔热板3的支点，该接触点可以是在隔热板3的上表面或下表面。与每个隔热板3相对应的两个支撑件2设在隔热板3的扇环形表面的中轴线的两侧，方向控制组件4与隔热板3的连接点位于2个支撑件之间。所述隔热板3在所述壳体1底部投影的最大面积占所述壳体1底部面积的比例范围为60％-90％。支撑件2与方向控制组件4配合，将支撑件2作为支点，通过方向控制组件4的上下移动控制隔热板3的倾斜角度和倾斜方向的变化。

实施例4：

本实施例与上述实施例不同之处在于，本实施例中支撑件2的数量及其设置的位置，以及方向控制组件设置的位置不同。本实施例中，壳体1内设有两个扇环形的隔热板3，设置在壳体1内，当两个隔热板均位于水平状态时两者是位于同一水平面上且两者之间无重叠区域，隔热板3的扇形圆心角为180度，每个隔热板3均设有一个支撑件2用来作为其支点，并与方向控制组件4配合来控制隔热板3的转动。支撑件2与隔热板3的接触点位于隔热板3的上表面或下表面的中部，方向控制组件设有4个连接件，该连接件两两分别与隔热板连接且分别连接在支撑件2的两侧。支撑件2与方向控制组件4配合，将支撑件2作为支点，通过方向控制组件4的上下移动控制隔热板3的倾斜角度和倾斜方向的变化。

实施例5：

本实施例与上述实施例的不同之处在于，本实施例中支撑件2的数量及其设置的位置，以及方向控制组件设置的位置不同。本实施例中，壳体1内设有三个或三个以上的扇环形结构的隔热板3，当隔热板均位于水平状态时两者是位于同一水平面上且两者之间无重叠区域，支撑件2与方向控制组件4的连接件的数量与隔热板3的数量相同，每个隔热板3分别与1个支撑件及方向控制组件4的单个连接件相配合，支撑件2与隔热板3的接触点位于隔热板3的扇环形外表面的中部且靠近隔热板3扇环形的环形内侧，或该接触点位于隔热板3靠近单晶硅14的侧面的中部(如图9所示)；方向控制组件4的连接件与隔热板3的连接点位于隔热板3的扇环形外表面的中部且靠近隔热板3扇环形的环形外侧。

实施例6：

本实施例与上述实施例不同之处在于，本实施例中隔热板3的数量不同。本实施例中，隔热板3的数量为三个或三个以上。隔热板3为扇环形，且各个隔热板3的扇形圆心角相等，均匀分布在壳体1内，当隔热板均位于水平状态时两者是位于同一水平面上，且所有隔热板3的扇形圆心角之和为360度，相邻隔热板3之间无重叠。每个隔热板3均设有一个支撑件2用来作为其支点，并与方向控制组件4配合来控制隔热板3的转动。支撑件2与隔热板3的接触点位于隔热板3的上表面或下表面的中部，每个隔热板3与方向控制组件4中的其中两个连接件连接且分别连接在支撑件2的两侧。支撑件2与方向控制组件4配合，将支撑件2作为支点，通过方向控制组件4的上下移动控制隔热板3的倾斜角度和倾斜方向的变化。

实施例7：

本实施例与实施例6的不同之处在于，本实施例中支撑件2的数量及方向控制组件4的连接位置不同。本实施例中，隔热板3的数量为三个或三个以上。隔热板3为扇环形，且各个隔热板3的扇形圆心角相等，均匀分布在壳体1内，当隔热板均位于水平状态时两者是位于同一水平面上，且所有隔热板3的扇形圆心角之和为360度，相邻隔热板3之间无重叠。每个隔热板3均设有两个支撑件2用来作为其支点，并与方向控制组件4配合来控制隔热板3的转动。与每个隔热板3相对应的两个支撑件2设在隔热板3的扇环形表面的中轴线的两侧，方向控制组件4与隔热板3的连接点位于2个支撑件之间。支撑件2与方向控制组件4配合，将支撑件2作为支点，通过方向控制组件4的上下移动控制隔热板3的倾斜角度和倾斜方向的变化。

实施例8：

本实施例与上述实施例的不同之处在于，本实施例中隔热板的形状不同。本实施例中，隔热板的形状为方形，且隔热板的数量为6个以上，均匀分布在壳体1内，当隔热板均位于水平状态时两者是位于同一水平面上，相邻隔热板3之间无重叠。支撑件2与方向控制组件4的连接件的数量与隔热板3的数量相同，每个隔热板3分别与1个支撑件及方向控制组件4的单个连接件相配合，支撑件2与隔热板3的接触点位于隔热板3上表面或下表面的中部且靠近壳体1的环形内侧，或该接触点位于隔热板3靠近单晶硅14的侧面的中部(如图9所示)；方向控制组件4的连接件与隔热板3的连接点位于隔热板3上表面或下表面的中部且靠近壳体1的环形外侧。

本发明的工作原理为：通过吸热板7将熔体散出的热量吸收后，然后通过隔热板3的位置变化形成两种不同类型的热通道：如图1所示，当隔热板3与水平面的锐角夹角朝向远离单晶硅14的方向时，隔热板3将热量传递向远离单晶硅14的方向，即阻挡了热量向单晶硅14的传递，使单晶硅外表面的温度相对降低；如图2所示，当隔热板3与水平面的锐角夹角朝向靠近单晶硅14的方向时，隔热板3将热量传递向靠近单晶硅14的方向，使单晶硅外表面的温度相对提高。通过改变热流的通道来改变热量的方向，实现温度梯度的动态控制，进而实现拉速的控制。

本发明具有以下技术效果：

1)本发明提供的一种用于单晶生产炉的热屏装置及单晶生产炉，结构简单，改变了原有热屏结构设计，通过隔热板及其方向控制装置，控制隔热板的方向和角度，改变热流的通道来改变热量的方向，实现温度梯度的动态控制，进而实现拉速的控制；

2)通过对单晶硅外表面温度梯度的信息采集，并根据单晶硅外表面温度梯度与预设值，来控制隔热板的方向和角度，实现温度梯度的动态控制。

3)通过采用由至少两种不同折射率的折射层组成的隔热板，将熔体发出的热量反射至单晶硅周围或反射至远离单晶硅外表面的方向，采用此结构的隔热板的热反射效率更高，利于单晶硅的径向温度梯度的优化；

4)通过壳体与外壳的设计并与隔热板配合使用，使单晶硅的径向温度梯度得到优化的同时，通过在外壳及内壳之间空间填充保温材料，使纵向温度梯度也能够得到优化；

5)通过增设吸热板，对熔体散出的热量进行收集，增大热量传递的效率。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于单晶生产炉的热屏装置，其特征在于，所述热屏装置（16）用于设在所述单晶生产炉的熔体坩埚（15）上部，所述热屏装置（16）包括壳体（1）、支撑件（2）、隔热板（3）和方向控制组件（4），所述支撑件（2）与所述隔热板（3）设于所述壳体（1）内，所述支撑件的一端与所述壳体内壁固定连接，所述方向控制组件（4）与所述隔热板（3）连接，所述支撑件（2）用于作为所述隔热板（3）的支点并与所述方向控制组件（4）配合控制所述隔热板（3）与所述壳体（1）之间相对转动，所述隔热板（3）的可转动夹角朝向单晶硅（14）的柱面，所述壳体（1）底部外表面用于朝向所述熔体坩埚（15）内部。

2.根据权利要求1所述的一种用于单晶生产炉的热屏装置，其特征在于，还包括外壳（5），所述壳体（1）设在所述外壳（5）的内部且设在所述外壳（5）的底部，所述外壳（5）与所述壳体（1）之间的空间填充有保温材料（6）。

3.根据权利要求1所述的一种用于单晶生产炉的热屏装置，其特征在于，所述壳体（1）内设有多个所述隔热板（3），且与每个所述隔热板（3）相匹配设置的所述支撑件（2）的数量为1个或2个。

4.根据权利要求1所述的一种用于单晶生产炉的热屏装置，其特征在于，还包括吸热板（7），所述吸热板（7）的侧面与所述壳体（1）底部的内壁连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于单晶生产炉的热屏装置，其特征在于，所述隔热板（3）在所述壳体（1）底部投影的最大面积占所述壳体（1）底部面积的比例范围为60%-90%。

6.根据权利要求1所述的一种用于单晶生产炉的热屏装置，其特征在于，还包括控制器（8）、电机（17）及传动装置，所述控制器（8）与所述电机（17）电连接，所述电机（17）通过所述传动装置与所述方向控制组件（4）连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于单晶生产炉的热屏装置，其特征在于，所述隔热板（3）至少包括一组隔热膜组，所述隔热膜组包括第一折射层（11）和第二折射层（12），所述第一折射层（11）的折射率为第一折射率，所述第二折射层（12）的折射率为第二折射率，所述第一折射率与所述第二折射率不同。

8.根据权利要求6所述的一种用于单晶生产炉的热屏装置，其特征在于，还包括多个温度传感器（9）和温度梯度计算单元（10），所述多个温度传感器（9）用于测量单晶硅（14）的外侧表面的温度，所述多个温度传感器（9）与所述温度梯度计算单元（10）电连接，所述温度梯度计算单元（10）与所述控制器（8）电连接。

9.一种用于单晶生产炉的热屏装置的控制方法，所述控制方法用于控制如权利要求1-8任一项所述的一种用于单晶生产炉的热屏装置，其特征在于，所述方法包括：

获取单晶硅外侧表面的温度梯度及预设值；

判断所述单晶硅外侧表面的温度梯度是否等于预设值；

若是，则控制所述隔热板位于水平位置；

若否，则判断所述单晶硅外表面的温度梯度是否大于预设值；

若是，则控制所述隔热板处于散热模式，其中所述散热模式具体为，所述隔热板靠近单晶硅的一端基于水平面的高度小于所述隔热板远离单晶硅的一端基于水平面的高度；

若否，则控制所述隔热板处于加热模式，其中所述加热模式具体为，所述隔热板靠近单晶硅的一端基于水平面的高度大于所述隔热板远离单晶硅的一端基于水平面的高度。

10.一种单晶生产炉，其特征在于，所述单晶生产炉包括：

炉体，包括炉体壁以及腔体，所述腔体由所述炉体壁所包围；

熔体坩埚（15），设置于所述腔体内，用于承载熔体；

加热器，设置所述腔体内且分布于所述熔体坩埚（15）外周，用以提供所述熔体坩埚（15）的热场；

以及如权利要求1-8任一项所述的一种用于单晶生产炉的热屏装置，外壳（5）底部外表面朝向所述熔体坩埚（15）内部。

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