CN112877776A - 长晶炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种长晶炉，长晶炉包括水冷套、水冷屏、水冷套流量控制装置、水冷屏流量控制装置及升降位置控制装置；本发明通过水冷套流量控制装置、水冷屏流量控制装置及升降位置控制装置，可实现对晶体冷却过程的精确控制，可有效控制晶体的冷却速度，精确调节晶体的温度分布，以增大热场的灵活性，在不改变热场的情况下，即可生产不同产品，极大的降低了生产及研发成本，且可在不同的长晶阶段进行流量和位置的控制，以实现整个晶棒的质量均匀性，提高晶体的整体利用率。

Description

长晶炉

技术领域

本发明属于半导体技术领域，涉及一种长晶炉。

背景技术

目前，制备单晶体的方法主要为提拉法(Czochralski method)，即将构成晶体的原料放在坩埚中加热熔化，形成熔体，并将籽晶与熔体表面接触，进行提拉，并在受控条件下，使籽晶和熔体在交界面上不断进行原子或分子的重新排列，随降温逐渐凝固而生长出单晶体，由此育成具有与籽晶相同的结晶方向的单晶。

在利用提拉法制备硅单晶过程中，水冷套和水冷屏的应用非常广泛。在太阳能领域其主要作用是提高长晶速率，降低成本。水冷屏和水冷套的设计成为各太阳能企业技术革新的重点，技术进步越来越快。在这种技术的加持之下，目前在太阳能领域，拉速已经实现突破2mm/min，向3mm/min突进。而在制备大尺寸半导体单晶硅领域中，这种水冷屏和水冷套的技术同样被广泛应用，但是该技术在半导体单晶硅领域的应用目的有别于太阳能领域，主要是用来控制晶体的质量，以更好的满足半导体产业的技术升级。

对于当前不断革新的半导体产业技术，半导体制程逐渐向14nm转换，国际上更是有领先企业进入了5nm、7nm等技术节点的量产阶段。在这种行业背景下，硅片制造则需要匹配这种行业快速发展的需求，以制造出高标准，多样化的产品，满足客户的不同需求。而这其中最为核心的技术则是晶体缺陷的控制，以及保持晶体质量的稳定性。且在经过长期的技术发展过程后，水冷套和水冷屏在各种技术手段中脱颖而出，被各大硅片厂广泛应用，在设计上不断推陈出新，迭代出各种各具特色的版本，形成了半导体硅单晶热场中的一项核心技术要点。而现有的长晶炉显然难以实现对晶体的冷却速度及温度分布等的精确控制，其限制了热场灵活性，难以满足制造高标准，多样化的产品需求。

因此，提供一种新型的长晶炉，实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种长晶炉，用于解决现有技术中的长晶炉难以满足需求的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种长晶炉，所述长晶炉包括：

水冷装置，所述水冷装置包括水冷套及水冷屏；

水冷套流量控制装置，所述水冷套流量控制装置与所述水冷套相连接，以控制所述水冷套的水流量；

水冷屏流量控制装置，所述水冷屏流量控制装置与所述水冷屏相连接，以控制所述水冷屏的水流量；

升降位置控制装置，所述升降位置控制装置与所述水冷装置相连接，通过所述升降位置控制装置调整所述水冷装置与熔体液面的距离。

可选地，所述水冷套与所述水冷屏为固定连接结构，且所述升降位置控制装置与所述水冷套固定连接或与所述水冷屏固定连接。

可选地，所述水冷套与所述水冷屏为分离式结构，且所述升降位置控制装置包括与所述水冷套固定连接的水冷套升降位置控制装置及与所述水冷屏固定连接的水冷屏升降位置控制装置。

可选地，所述升降位置控制装置包括波纹管、伺服电机、丝杠及定位导轨中的一种或组合。

可选地，所述水冷套的流量范围为30slpm～200slpm；所述水冷屏的流量范围为30slpm～200slpm。

可选地，所述水冷套与所述熔体液面的距离范围为450mm～1200mm；所述水冷屏与所述熔体液面的距离范围为100mm～450mm。

可选地，所述水冷套的底部与所述水冷屏的顶部具有间距区，所述间距区的高度范围为100mm～800mm。

可选地，所述水冷套具有由铜管绕制而成的冷却水道；所述水冷屏具有由铜管绕制而成的冷却水道。

可选地，所述水冷套包括水冷套本体以及位于所述水冷套本体表面的水冷套吸热镀层；所述水冷屏包括水冷屏本体，以及位于所述水冷屏本体表面的水冷屏吸热镀层；所述水冷套本体的材质包括银、镍、钼、钨、银合金、镍合金、钼合金或钨合金中的一种或组合；所述水冷屏本体的材质包括银、镍、钼、钨、银合金、镍合金、钼合金或钨合金中的一种或组合；所述水冷套吸热镀层包括对所述水冷套本体进行发黑处理获得；所述水冷屏吸热镀层包括对所述水冷屏本体进行发黑处理获得。

可选地，还包括控制器，所述控制器与所述水冷套流量控制装置、水冷屏流量控制装置及升降位置控制装置电连接，以通过所述控制器进行自动化调整。

如上所述，本发明的长晶炉包括水冷套、水冷屏、水冷套流量控制装置、水冷屏流量控制装置及升降位置控制装置，通过水冷套流量控制装置、水冷屏流量控制装置及升降位置控制装置，可实现对晶体冷却过程的精确控制，有效控制晶体的冷却速度，精确调节晶体的温度分布，可增大热场的灵活性，在不改变热场的情况下，即可生产不同产品，极大的降低了生产及研发成本，且可在不同的长晶阶段进行流量和位置的控制，以实现整个晶棒的质量均匀性，提高晶体的整体利用率。

附图说明

图1显示为本发明中水冷装置与熔体液面的距离及冷却水流量与晶体温度的关系图。

图2显示为实施例一中长晶炉的结构示意图。

图3显示为实施例二中长晶炉的结构示意图。

元件标号说明

111、211 水冷套

1111、2111 水冷套流量控制装置

1112、2112 水冷套升降位置控制装置

112、212 水冷屏

1121、2121 水冷屏流量控制装置

1122 水冷屏升降位置控制装置

120、220 坩埚

121、221 石英坩埚

122、222 石墨坩埚

130、230 加热器

140、240 炉体

150、250 保温层

160、260 热屏

170、270 硅熔体

180、280 硅单晶

D、d、d’ 距离

H、H’ 间距区高度

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。本文使用的“介于……之间”表示包括两端点值。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，其组件布局型态也可能更为复杂。

在制备半导体硅片过程中，针对不同的客户需求，所需提供的产品区别较大。其主要的差别在于对晶体的缺陷控制要求不同，参阅图1，经发明人研究，通过对冷却水的流量控制和水冷装置的位置控制，可以实现对晶体冷却过程的精确控制，其中，图1中A、B分别代表两种不同距离和流量情况下的晶体温度分布曲线。由图1可以获知，通过控制水冷装置及冷却水的流量，可有效控制晶体的冷却速度、精确调节晶体的温度分布。该方法可极大的增大热场的灵活性，以在不改变热场的情况下生产不同需求的产品，可极大的降低生产研发成本。同时，还可以在不同的长晶阶段进行流量和位置的控制，实现整个晶棒的质量均匀性，提高晶体的整体利用率。

以下结合附图，通过具体的实施例，对本发明作进一步的介绍。

需要说明的是，本发明中长晶炉是基于现有的长晶炉进行的改进，因此有关所述长晶炉中常规装置的安装、布局、电路连接、控制方法等以下均不作过分介绍。

以下实施例中的晶体仅以硅晶体作为示例进行介绍，可以理解的是所述长晶炉的应用并非仅局限于对硅材质的制备。

实施例一

本实施例提供一种长晶炉，所述长晶炉包括：

水冷装置，所述水冷装置包括水冷套及水冷屏；

水冷套流量控制装置，所述水冷套流量控制装置与所述水冷套相连接，以控制所述水冷套的水流量；

水冷屏流量控制装置，所述水冷屏流量控制装置与所述水冷屏相连接，以控制所述水冷屏的水流量；

升降位置控制装置，所述升降位置控制装置与所述水冷装置相连接，通过所述升降位置控制装置调整所述水冷装置与熔体液面的距离。

本实施例的所述长晶炉通过所述水冷套流量控制装置、水冷屏流量控制装置及升降位置控制装置，可实现对晶体冷却过程的精确控制，有效控制晶体的冷却速度，精确调节晶体的温度分布，可增大热场的灵活性，在不改变热场的情况下，即可生产不同产品，极大的降低了生产及研发成本，且可在不同的长晶阶段进行流量和位置的控制，以实现整个晶棒的质量均匀性，提高晶体的整体利用率。

具体的，如图2所示，所述长晶炉包括加热装置、提拉装置、水冷装置、流量控制装置、升降位置控制装置及炉体140。

其中，所述加热装置包括石英坩埚121、石墨坩埚122、加热器130和保温层150。所述石墨坩埚122包裹在所述石英坩埚121的外侧，用于在加热过程中对所述石英坩埚121提供支撑，所述加热器130设置在所述石墨坩埚122的外侧，以提供热源，将位于坩埚120中的硅料熔融获得硅熔体170。所述提拉装置包括竖直设置的籽晶轴及坩埚轴，所述籽晶轴设置在所述坩埚120的上方，所述坩埚轴设置在所述坩埚120的底部，且所述籽晶轴的底部通过夹具安装有籽晶，其顶部可连接籽晶轴驱动装置，使其能够一边旋转一边向上缓慢提拉。出于对单晶的长度和行程的考虑，所述籽晶轴优选采用钢丝式铰链，但并非局限于此。所述坩埚轴的底部可设有坩埚轴驱动装置，使所述坩埚轴能够带动所述坩埚120进行旋转，但并非局限于此。

在本实施例中，所述水冷装置采用分离式结构，即所述水冷装置包括独立设置的水冷套111及水冷屏112，且所述流量控制装置及升降位置控制装置与所述水冷装置对应设置，即包括独立设置的水冷套流量控制装置1111、水冷屏流量控制装置1121、水冷套升降位置控制装置1112及水冷屏升降位置控制装置1122。其中，所述水冷套111包括水冷套进口及水冷套出口，所述水冷屏112包括水冷屏进口及水冷屏出口，所述水冷套流量控制装置1111与所述水冷套进口相连接，以控制所述水冷套111的水流量，所述水冷屏流量控制装置1121与所述水冷屏进口相连接，以控制所述水冷屏112的水流量，所述水冷套升降位置控制装置1112与所述水冷套111相连接，通过所述水冷套升降位置控制装置1112调整所述水冷套111与硅熔体170液面的距离D，所述水冷屏升降位置控制装置1122与所述水冷屏112相连接，通过所述水冷屏升降位置控制装置1122调整所述水冷屏112与所述硅熔体170液面的距离d，从而通过所述水冷套流量控制装置1111及水冷屏流量控制装置1121可分别对所述水冷套111及水冷屏112中的冷却水进行单独控制，以及通过所述水冷套升降位置控制装置1112及水冷屏升降位置控制装置1122可分别对所述水冷套111及水冷屏112与所述硅熔体170液面的距离进行单独控制，从而可提高操作便捷性，以及控制的灵活度，可实现对晶体冷却过程的精确控制，有效控制晶体的冷却速度，精确调节晶体的温度分布，可增大热场的灵活性，在不改变热场的情况下，即可生产不同产品，极大的降低了生产及研发成本，且可在不同的长晶阶段进行流量和位置的控制，以实现整个晶棒的质量均匀性，提高晶体的整体利用率。

作为示例，所述水冷套升降位置控制装置1112包括波纹管、伺服电机、丝杠及定位导轨中的一种或组合，所述水冷屏升降位置控制装置1122包括波纹管、伺服电机、丝杠及定位导轨中的一种或组合。

具体的，通过所述水冷套升降位置控制装置1112及水冷屏升降位置控制装置1122可分别对所述水冷套111及水冷屏112的位置进行独立的控制，以改变所述水冷套111与所述硅熔体170液面的距离D以及所述水冷屏112与所述硅熔体170液面的距离d。其中，所述水冷套升降位置控制装置1112可采用波纹管、伺服电机、丝杠及定位导轨中的一种或组合，且所述水冷套111可包括支撑臂，并通过所述支撑臂可将所述水冷套111与所述水冷套升降位置控制装置1112固定连接，而后所述水冷套升降位置控制装置1112可与所述炉体140固定连接，关于所述水冷套升降位置控制装置1112的种类及连接位置等此处不作过分限制。所述水冷屏升降位置控制装置1122可采用波纹管、伺服电机、丝杠及定位导轨中的一种或组合，且所述水冷屏112可包括支撑臂，并通过所述支撑臂可将所述水冷屏112与所述水冷屏升降位置控制装置1122固定连接，而后所述水冷屏升降位置控制装置1122可与所述炉体140固定连接，关于所述水冷屏升降位置控制装置1122的种类及连接位置等此处不作过分限制。其中，所述水冷套升降位置控制装置1112及水冷屏升降位置控制装置1122可采用同一种类，以降低复杂度，但并非局限于此。

作为示例，所述水冷套111与所述硅熔体170液面的距离D的范围可为450mm～1200mm；所述水冷屏112与所述硅熔体170液面的距离d的范围可为100mm～450mm。

具体的，通过所述水冷套升降位置控制装置1112及水冷屏升降位置控制装置1122可分别对所述水冷套111及水冷屏112与所述硅熔体170液面的距离进行单独控制，从而可提高操作便捷性，以及控制的灵活度。其中，所述水冷套111与所述硅熔体170液面的距离D的范围可为450mm～1200mm，如450mm、900mm、1000mm、1200mm等；所述水冷屏112与所述硅熔体170液面的距离d的范围可为100mm～450mm，如100mm、200mm、400mm、450mm等，具体可通过调节所述水冷套升降位置控制装置1112及水冷屏升降位置控制装置1122进行控制。

作为示例，所述水冷套111的底部与所述水冷屏112的顶部具有间距区，所述间距区的高度H的范围为100mm～800mm。

具体的，随着所述籽晶轴的提拉，所述硅单晶180依次通过所述水冷屏112、间距区以及水冷套111，其中，所述水冷屏112可增大晶体固液界面附近的冷却速率，抑制缺陷的形核过程，使得晶体内的缺陷形核较少；所述间距区则可部分降低晶体在该部分的冷却速率，利于使晶体内部的缺陷保持一定的形体，以不发生其他变化；所述水冷套111则可增大晶体在该部分的冷却速率，抑制晶体内部的缺陷长大，使得获得的晶体缺陷在要求的特征线宽之下。从而通过所述水冷套升降位置控制装置1112及水冷屏升降位置控制装置1122，可有效的、便捷的改变所述距离D、距离d以及所述间距区的高度H，以进一步的提供多样化的冷却条件，以满足制备高质量、多样化、高精度的产品要求。其中，所述间距区的高度H的范围可为100mm～800mm，如100mm、200mm、400mm、500mm、800mm等，具体可通过调整获得，此处不作过分限制。

作为示例，所述水冷套111的流量范围可为30slpm～200slpm；所述水冷屏112的流量范围可为30slpm～200slpm。

具体的，所述水冷套流量控制装置1111可采用液体流量计，同理，所述水冷屏流量控制装置1121可采用液体流量计，关于所述液体流量计的种类及型号可根据需要进行选择，此处不作过分限制。其中，通过所述水冷套流量控制装置1111及水冷屏流量控制装置1121可对流经所述水冷套111及水冷屏112的冷却水进行独立的控制，从而可提高操作的便捷性，以及控制的灵活度。优选所述水冷套111的流量范围可为30slpm～200slpm，如30slpm、50slpm、100slpm、150slpm、200slpm等，所述水冷屏112的流量范围可为30slpm～200slpm，如30slpm、50slpm、100slpm、150slpm、200slpm等，具体可通过调节所述水冷套流量控制装置1111及水冷屏流量控制装置1121进行控制，此处不作过分限制。

作为示例，所述长晶炉还包括热屏160，其中，所述热屏160可采用石墨热屏。

具体的，所述热屏160设置于所述坩埚120的上方，其中，所述热屏160可具有下伸的环绕所述硅单晶180的生长区域的倒锥形屏状物，以通过所述热屏160阻断所述加热器130和位于所述坩埚120中的高温的所述硅熔体170直接对所述硅单晶180的热辐射，以降低所述硅单晶180的温度。同时，所述热屏160还能够使下吹的氩气集中直接喷到晶体生长界面附近，以进一步增强所述硅单晶180的散热。所述热屏160可采用石墨热屏，但并非局限于此，关于所述热屏160的结构、形貌及材质等可根据需要选择，此处不作过分限制。

作为示例，所述水冷屏112与所述热屏160可具有相同形貌，以通过所述水冷屏112可进一步的增大晶体固液界面附近的冷却速率，抑制缺陷的形核过程，使得晶体内的缺陷形核较少，但所述水冷屏112的形貌并非局限于此。

作为示例，所述水冷套111具有由铜管绕制而成的冷却水道；所述水冷屏112具有由铜管绕制而成的冷却水道。

具体的，所述水冷套111的外形可为圆筒形，具体可为由内壁和外壁构成的夹套式圆筒结构，其内部可具有导热系数较好的铜管，并通过铜管绕制而形成所述冷却水道，有关所述冷却水道的材质并非局限于此，且所述冷却水道的形貌可根据需要设置，此处不作过分限定。同理，所述水冷屏112也可具有由铜管绕制而成的冷却水道，但并非局限于此，此处不作赘述。

作为示例，所述水冷套111包括水冷套本体以及位于所述水冷套本体表面的水冷套吸热镀层；所述水冷屏112包括水冷屏本体，以及位于所述水冷屏本体表面的水冷屏吸热镀层；所述水冷套本体的材质包括银、镍、钼、钨、银合金、镍合金、钼合金或钨合金中的一种或组合；所述水冷屏本体的材质包括银、镍、钼、钨、银合金、镍合金、钼合金或钨合金中的一种或组合；所述水冷套吸热镀层包括对所述水冷套本体进行发黑处理获；所述水冷屏吸热镀层包括对所述水冷屏本体进行发黑处理获得。其中，具体材质及厚度可根据需要进行选择，此处不作过分限定。

作为示例，所述长晶炉还可包括控制器，所述控制器可与所述水冷套流量控制装置1111、水冷屏流量控制装置1121、水冷套升降位置控制装置1112及水冷屏升降位置控制装置1122电连接，以通过所述控制器进行自动化调整。

具体的，所述控制器可直接采用所述长晶炉原有的控制器，并经过改良后以对所述流量控制装置及升降位置控制装置进行自动化的控制，以降低成本，但并非局限于此，也可额外添加新的控制器，以便进行独立操控。有关所述控制器的种类、设置及与所述流量控制装置及升降位置控制装置的连接方式等，均可根据需要进行设定，此处不作过分限制。

实施例二

参阅图3，本实施例提供另一种长晶炉，其与实施例一的不同之处主要在于：水冷套211与水冷屏212为固定连接结构，即所述水冷套211与水冷屏212之间具有固定高度H’的间距区，且升降位置控制装置仅与所述水冷套211固定连接或仅与所述水冷屏212固定连接，以降低设备的复杂度，提高操作便捷性，降低成本。有关所述长晶炉的结构、材质、连接等均可参阅实施例一，此处不作赘述。

具体的，本实施例中，所述长晶炉包括加热装置、提拉装置、水冷装置、流量控制装置、升降位置控制装置、炉体240及热屏260。所述加热装置包括石英坩埚221、石墨坩埚222、加热器230和保温层250，通过所述加热装置可获得硅熔体270。所述提拉装置包括竖直设置的籽晶轴及坩埚轴，所述籽晶轴设置在坩埚220的上方，以通过提拉法获得硅单晶280。

在本实施例中，所述水冷装置采用固定连接结构，即所述水冷装置包括固定连接的水冷套211及水冷屏212，从而所述水冷套211及水冷屏212为一体式运行，仅需一套所述升降位置控制装置即可操控所述水冷装置的位置即所述水冷屏212与所述硅熔体270之间的距离d’，而所述水冷套211与所述水冷屏212之间则具有固定高度H’的所述间距区，以减少控制操作中的变量数目，以降低操控的复杂度。即在本实施例中，所述长晶炉包括分别与所述水冷套211及水冷屏212相对应的、独立设置的水冷套流量控制装置2111及水冷屏流量控制装置2121以分别对所述水冷套211及水冷屏212中的冷却水进行单独的控制，而仅有一套与所述水冷套211固定连接的水冷套升降位置控制装置2112，但并非局限于此，所述升降位置控制装置也可仅与所述水冷屏212固定连接，此处不作过分限制。

综上所述，本发明的长晶炉包括水冷套、水冷屏、水冷套流量控制装置、水冷屏流量控制装置及升降位置控制装置，通过水冷套流量控制装置、水冷屏流量控制装置及升降位置控制装置，可实现对晶体冷却过程的精确控制，有效控制晶体的冷却速度，精确调节晶体的温度分布，可增大热场的灵活性，在不改变热场的情况下，即可生产不同产品，极大的降低了生产及研发成本，且可在不同的长晶阶段进行流量和位置的控制，以实现整个晶棒的质量均匀性，提高晶体的整体利用率。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种长晶炉，其特征在于，所述长晶炉包括：

水冷装置，所述水冷装置包括水冷套及水冷屏；

水冷套流量控制装置，所述水冷套流量控制装置与所述水冷套相连接，以控制所述水冷套的水流量；

水冷屏流量控制装置，所述水冷屏流量控制装置与所述水冷屏相连接，以控制所述水冷屏的水流量；

升降位置控制装置，所述升降位置控制装置与所述水冷装置相连接，通过所述升降位置控制装置调整所述水冷装置与熔体液面的距离。

2.根据权利要求1所述的长晶炉，其特征在于：所述水冷套与所述水冷屏为固定连接结构，且所述升降位置控制装置与所述水冷套固定连接或与所述水冷屏固定连接。

3.根据权利要求1所述的长晶炉，其特征在于：所述水冷套与所述水冷屏为分离式结构，且所述升降位置控制装置包括与所述水冷套固定连接的水冷套升降位置控制装置及与所述水冷屏固定连接的水冷屏升降位置控制装置。

4.根据权利要求1所述的长晶炉，其特征在于：所述升降位置控制装置包括波纹管、伺服电机、丝杠及定位导轨中的一种或组合。

5.根据权利要求1所述的长晶炉，其特征在于：所述水冷套的流量范围为30slpm～200slpm；所述水冷屏的流量范围为30slpm～200slpm。

6.根据权利要求1所述的长晶炉，其特征在于：所述水冷套与所述熔体液面的距离范围为450mm～1200mm；所述水冷屏与所述熔体液面的距离范围为100mm～450mm。

7.根据权利要求1所述的长晶炉，其特征在于：所述水冷套的底部与所述水冷屏的顶部具有间距区，所述间距区的高度范围为100mm～800mm。

8.根据权利要求1所述的长晶炉，其特征在于：所述水冷套具有由铜管绕制而成的冷却水道；所述水冷屏具有由铜管绕制而成的冷却水道。

9.根据权利要求1所述的长晶炉，其特征在于：所述水冷套包括水冷套本体以及位于所述水冷套本体表面的水冷套吸热镀层；所述水冷屏包括水冷屏本体，以及位于所述水冷屏本体表面的水冷屏吸热镀层；所述水冷套本体的材质包括银、镍、钼、钨、银合金、镍合金、钼合金或钨合金中的一种或组合；所述水冷屏本体的材质包括银、镍、钼、钨、银合金、镍合金、钼合金或钨合金中的一种或组合；所述水冷套吸热镀层包括对所述水冷套本体进行发黑处理获得；所述水冷屏吸热镀层包括对所述水冷屏本体进行发黑处理获得。

10.根据权利要求1所述的长晶炉，其特征在于：还包括控制器，所述控制器与所述水冷套流量控制装置、水冷屏流量控制装置及升降位置控制装置电连接，以通过所述控制器进行自动化调整。

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