CN115044966A - 一种加热器及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种在拉晶过程中使用的加热器,所述加热器包括:端子,所述端子设置成能够经由所述端子向所述加热器供电;圆筒形的主体,所述主体形成为能够设置在用于容纳多晶硅原料的坩埚的周向外部,其中,所述主体的周向壁设置成能够提供与施加于所述坩埚的磁场相适配的热场,以使得由所述多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度。

Description

一种加热器及其工作方法
技术领域
本发明涉及半导体硅片生产领域,尤其涉及一种加热器及其工作方法。
背景技术
电子级单晶硅作为一种半导体材料,一般用于制造集成电路和其他电子元件。单晶硅中的氧含量是影响其性能的重要因素之一。晶体中的氧能够增强晶圆的强度,或者可以在晶圆中形成体微缺陷(Bulk Micro Defect,BMD),BMD的作用在于,能够吸收加工过程中产生的金属杂质,然而,氧沉淀也可能会破坏电子器件的性能,例如容易导致漏电流及器件的击穿等危害。因此,对于具有不同用途的电子器件,对其氧含量的大小及分布情况也有着不同的要求,而且这些要求是相对苛刻的,这使得要在晶体生长中能够更好地控制晶体内的氧的含量。
在现有技术中,用于生产上述用于集成电路等半导体电子元器件的硅片,主要通过将直拉(Czochralski)法拉制的单晶硅棒切片而制造出。直拉法包括使由石英制成的坩埚中的多晶硅熔化以获得硅熔体,将单晶晶种浸入硅熔体中,以及连续地提升晶种移动离开硅熔体表面,由此在移动过程中在相界面处生长出单晶硅棒。硅单晶中的氧主要来自石英坩埚的熔解,其熔解速度与温度及熔体流速相关,因此,在拉晶过程中,控制对石英坩埚的加热温度可以成为控制所拉制的晶棒中的氧的含量及分布的一种手段,然而,如何通过该手段获得具有所需氧的含量及分布的晶棒是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明实施例期望提供一种加热器及其工作方法,通过使用该加热器能够在拉制晶棒的过程中获得具有期望的氧浓度的单晶硅棒。
本发明的技术方案是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供了一种在拉晶过程中使用的加热器,所述加热器包括:端子,所述端子设置成能够经由所述端子向所述加热器供电;圆筒形的主体,所述主体形成为能够设置在用于容纳多晶硅原料的坩埚的周向外部,其中,所述主体的周向壁设置成能够提供与施加于所述坩埚的磁场相适配的热场,以使得由所述多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度分布。
第二方面,本发明实施例提供了一种加热器的工作方法,所述工作方法用于根据第一方面的在拉晶过程中使用的加热器,所述方法包括:通过端子向所述加热器供电;通过调整所述加热器的圆筒形的主体的周向壁以提供与施加于坩埚的磁场相适配的热场,从而使得由多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度分布。
根据使用根据本发明实施例的加热器设置成能够提供与施加于坩埚的磁场相适配的热场,以使得拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度分布,因此在拉晶过程中,只需要调整加热器的具体发热部分与磁场的相对位置就可以获得具有不同氧含量的单晶硅棒。
附图说明
图1为常规的拉晶炉的示意图。
图2为常规的石墨加热器的立体示意图。
图3为常规的石墨加热器与水平磁场磁感线之间的关系的示意图。
图4为在使用常规加热器的情况下石英坩埚-硅熔体界面的温度分布示意图。
图5为在使用常规加热器的情况下硅熔体在平行于磁场方向上以及在垂直于磁场方向上的平面的温度分布示意图。
图6为示出了在使用常规加热器的情况下硅熔体流动的迹线的示意图。
图7为在使用常规加热器的情况下气体区域从固液界面处带出的氧浓度分布示意图。
图8为根据本发明实施例的加热器与水平磁场磁感线之间的关系的示意图。
图9为根据本发明另一实施例的加热器与水平磁场磁感线之间的关系的示意图。
图10为在使用根据本发明实施例的加热器的情况下石英坩埚-硅熔体界面的温度分布示意图。
图11为在使用根据本发明另一实施例的加热器的情况下石英坩埚-硅熔体界面的温度分布示意图。
图12为根据本发明实施例的加热器的一部分的示意图。
图13为根据本发明实施例的加热器的示意图。
图14为根据本发明的另一实施例的加热器的一部分的示意图。
图15为根据本发明的另一实施例的加热器的示意图。
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。
参见图1,其示出了常规的拉晶炉的一种实现方式,所述拉晶炉100包括炉室101,所述炉室101内设有坩埚组件,该坩埚组件具体可以包括石墨坩埚102和被所述石墨坩埚102包裹的石英坩埚103,坩埚组件用于承载硅材料,在石墨坩埚102的外周设置有石墨加热器104,该石墨加热器104用于对坩埚组件及其内的硅材料进行加热,形成硅熔体105。在炉室101的顶部开设有提拉通道,在提拉通道内拉制单晶硅棒106。另外,炉室101内还设有坩埚旋转机构107和坩埚承载装置108。坩埚组件由坩埚承载装置108承载,坩埚旋转机构107位于坩埚承载装置108的下方,用于驱动坩埚组件绕自身的轴线沿方向R旋转。拉晶炉100在炉室101还包括位于坩埚组件上方的热屏109以及设置在石墨加热器104的径向外部的保温装置110,热屏109用于引导炉室101内的气体的流动方向,保温装置110用于保持炉室101内的温度。此外,在炉室101的外部还设置有水平超导磁场线圈111,水平超导磁场线圈111用于对炉室101产生水平磁场以辅助对单晶硅棒106中的氧含量及分布进行控制。
在使用拉晶炉100拉制单晶硅棒106时,首先,将高纯度的多晶硅原料放入坩埚组件中,并在坩埚旋转机构107驱动坩埚组件旋转的同时通过石墨加热器104对坩埚组件不断进行加热,以将容置在坩埚组件中的多晶硅原料熔化成熔融状态,即熔化硅熔体105,其中,加热温度维持在大约一千多摄氏度。炉中的气体通常是惰性气体,使多晶硅熔化,同时又不会产生不需要的化学反应。当通过控制由石墨加热器104提供的热场将熔化硅熔体105的液面温度控制在结晶的临界点时,通过将位于液面上方的单晶籽晶从液面向上提拉,硅熔体105随着单晶籽晶的提拉上升按照单晶籽晶的晶向生长出单晶硅棒106。
在拉制过程中,多晶硅原料的熔解速度是温度及熔体流速的函数。硅熔体105中的氧与硅原子结合形成蒸发分压很低的SiO,石英坩埚熔解出的氧的近乎99%都会以硅SiO气体的形式溢出硅熔体并随拉晶炉100中的气体流动排出炉室101。由于氧在硅熔体中的扩散速度极慢,所以氧在硅熔体的分布主要受对流的影响,对流的形式对固液界面处的氧含量影响很大,因而控制石英坩埚的熔解、硅熔体中的对流以及氧在硅熔体自由表面的蒸发是控制晶体中氧含量的重要方法。
然而,在高强水平磁场下,硅熔体的温度与对流分布具有高度复杂的三维化特征,导致了在水平磁场下硅晶体中的氧含量难以控制与分析。具体而言,在常规的拉晶炉中使用的石墨加热器104具有中心对称结构,例如,在图2和图3中示出的实施例中,石墨加热器104横截面为圆形的圆筒状结构,并具有均匀的壁厚。由该石墨加热器104产生的水平磁场的磁感线如图3中所示。以磁场强度为3300高斯(Gauss)、磁场位置MGP=-150mm为例计算得到的石英坩埚-熔体界面的温度分布图如图4所示,另外,在图5中示出了硅熔体中平行于磁场方向以及垂直于磁场方向平面的温度分布,其中,图中示出的Y方向为水平磁场的方向。从图5中可以看出,在上述水平磁场作用下,硅熔体中温度的分布呈现明显三维化的特征,而且在石英坩埚-硅熔体界面水平磁场方向的温度明显高于垂直于磁场方向的温度分布。由于石英坩埚的熔解受温度影响比较大,这将导致石英坩埚在平行于磁场方向的熔解量大于垂直于磁场方向的熔解量。图6中示出的氧含量的计算结果印证了上述结论。
此外,根据图6中示出的硅熔体流动的迹线可以看出,在平行于磁场方向的Y平面内的高氧区域的硅熔体有着向硅熔体中心流动的趋势,也就是说,在该平面内,从石英坩埚熔解出的氧很难及时流动到硅熔体的自由表面而被蒸发,从而更容易流动到固液界面处被晶体捕获;然而,在垂直于磁场方向的X平面内,由于存在一个较大稳定涡流,在石英坩埚处熔解的氧将随着涡流的边缘很快到达硅熔体的自由表面而被快速蒸发掉。图7示出了气体区域从固液界面处带出氧浓度的分布,从图7中可以看出,在石英坩埚熔解较多的平行于磁场的Y方向上,气体带出的氧较少,而在石英坩埚熔解较少的垂直于磁场的X方向上,气体带出的氧反而较多,这也直接证明了上文中基于图6中所做出的关于对流对氧浓度影响的分析。
综上所述,在平行于磁场的方向上,从石英坩埚熔解出的氧较多且通过对流难以被挥发出去,而在垂直于磁场的方向上,从石英坩埚熔解出的氧相对较少且容易跟随对流到达硅熔体自由表面并被挥发出去。
为了解决该问题,参见图8,本发明实施例提出一种在拉晶过程中使用的加热器200,所述加热器200包括:端子201,所述端子201设置成能够经由所述端子向所述加热器供电;圆筒形的主体202,所述主体202形成为能够设置在用于容纳多晶硅原料的坩埚102的周向外部,请参见图1,其中,所述主体202的周向壁203设置成能够提供与施加于坩埚102的磁场相适配的热场,以使得由所述多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度。
根据使用根据本发明实施例的加热器200设置成能够提供与施加于坩埚的磁场相适配的热场,以使得拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度分布,因此在拉晶过程中,只需要调整加热器200的具体发热部分与磁场的相对位置就可以获得具有不同氧含量的单晶硅棒。
为了使所述主体202的周向壁203能够提供与施加于坩埚102的磁场相适配的热场,优选地,所述主体202的周向壁203形成为在同一横截面中具有不均匀的厚度,应当理解的是,横截面是指圆筒形的主体的沿与主体的轴向方向垂直的方向的切割平面。
根据本发明的优选实施例,参见图8,所述主体202的周向壁203形成为:从所述主体202的周向壁203上的第一位置P1沿所述主体202的周向方向CR至与所述第一位置P1中心对称的第二位置P2,所述主体202的周向壁203具有先逐渐减小再逐渐增大的厚度。
如图8所示,在所述主体202的周向壁203的一个横截面中,周向壁203具有不均匀的厚度,其中,在通过第一位置P1和第二位置P2的第一直径方向D1上的厚度为a,在通过第三位置P3和第四位置P4的第二直径方向D2上的厚度为b,其中a大于b。根据本发明的优选示例,厚度a、b之间的关系可以为:20mm<b<a<40mm且2mm<a-b<8mm。所述主体202的周向壁203的厚度为a的部分具有较小的电阻值,因而这部分发热量较低,同理,所述主体202的周向壁203的厚度为b的部分具有较大的电阻值,因而这部分发热量较高,通过将主体的周向壁设置成具有不同的厚度,则可以由主体的不同部分提供不同的发热量,即实现了加热器的发热量的三维化。
根据本发明实施例的加热器在使用中可以通过调节其相对于磁场的方向获得具有所需氧浓度的单晶硅棒,优选地,参见图8,当所述磁场为水平磁场B且所述期望的氧浓度为高氧浓度时,所述第一直径方向D1与所述水平磁场B的方向Y垂直;参见图9,当所述磁场为水平磁场B且所述期望的氧浓度为低氧浓度时时,所述第一直径方向D1与所述水平磁场B的方向Y平行。
根据本发明的优选实施例,所述加热器在第一直径方向D1所通过第一位置P1和第二位置P2处的厚度a为最大厚度,并且在所述第二直径方向D2所通过的第三位置P3和第四位置P4处的厚度b为最小厚度,其中,第一直径方向D1与第二直径方向D2垂直。当期望的氧浓度为高氧浓度时,基于水平磁场下硅熔体中的温度及对流分布,如图8中所示,使通过主体的周向壁的发热量较高部分的直径方向、即通过周向壁的厚度较薄部分的第二直径方向D2与水平磁场方向平行,此时在水平磁场方向温度更高,能熔解出更多的氧且所熔解出的氧很难通过对流到达硅熔体的自由表面被挥发出去,因而会有更多的氧到达固液界面,在此情况下,晶体将捕获更多的氧,也因而可以获得高氧含量的晶体。
当期望的氧浓度为低氧浓度时,基于水平磁场下硅熔体中的温度与对流分布,如图9中所示,使通过主体的周向壁的发热量较低部分的直径方向、即通过周向壁的厚度较厚部分的第一直径方向D1与水平磁场方向平行,此时在水平方磁场方向上温度较低,在该难以挥发区域熔解出的氧较少,而在垂直于磁场方向的方向上温度较高,虽然能够产生较多的氧,但所产生的氧可以跟随对流及时到达硅熔体的自由表面被挥发出去,而能够到达固液界面处的氧相对较少,因而可以获得低氧含量的晶体。
图10与图4均为石英坩埚-硅熔体界面的温度分布示意图,二者区别在于:图10是在2800高斯(Gauss)磁场条件下的温度分布结果,通过对比可以发现,二者温度分布虽然类似,但随着磁场强度的减小,等温线变得更趋近于圆形,垂直于磁场方向与平行于磁场方向的温差减小。根据以上原理,随着磁场强度的降低,若需要生产低氧晶体,应该使厚度差a-b的值偏小;同理,若需要生产高氧晶体,应该使厚度差a-b的值偏大。
图11为当MGP=+150mm时石英坩埚-硅熔体界面的温度分布示意图,相比于图4中的条件磁场强度未发生变化,磁场位置升高了300mm。对比温度分布可以看出随着磁场高度的增加其温度等温线分布也更加趋近于圆形,垂直于磁场方向与平行于磁场方向的温度差减小。此时,随着磁场高度的增加,若生产低氧晶体,应该使厚度差a-b的值偏小;同理,若生产高氧晶体,应该使厚度差a-b的值偏大。
应当理解的是,也可以同其他方式实现加热器的发热量的三维化,例如可以通过为加热器的开设狭槽并调节狭槽的深度、通过调节加热器的高度以及通过在均匀厚度的加热器上对所需发热不同的部位进行精雕等方法来实现加热器发热量的三维化。
图12和图13中示出了本发明的另一实施例,其中,图12示出了展开后的主体202的一部分。如图12和图13所示,与围绕所述主体202的周向壁203形成有平行于所述主体202的轴向方向AX延伸且彼此间隔开的多个狭槽S,其中,所述多个狭槽S布置成:从所述主体202的周向壁203上的第一位置P1沿所述主体202的周向方向CR至与所述第一位置P1中心对称的第二位置P2,所述多个狭槽S具有先逐渐增大再逐渐减小的长度。
附加地或替代性地,参见图14和图15,所述多个狭槽S布置成:从所述主体202的周向壁203上的第一位置P1沿所述主体202的周向方向CR至与所述第一位置P1中心对称的第二位置P2,所述多个狭槽S中的相邻两个狭槽之间的间距先逐渐增大再逐渐减小。应当指出的是,图14示出了展开后的主体202的一部分。
具体地,参见图12和图13,在图13中示出了均匀分布在主体202的周向壁203上的第一位置P1、第二位置P2、第三位置P3和第四位置P4,其中,第一位置P1与第二位置P2关于主体202的轴向端面的中心对称,第三位置P3与第四位置P4关于主体202的轴向端面的中心对称。位于第一位置P1处的狭槽S具有长度L1,并且从第一位置P1沿周向方向CR至第三位置P3以及从第一位置P1沿周向方向CR至第四位置P4,狭槽S的长度逐渐增大至长度L2,而从第三位置P3沿周向方向CR至第二位置P2以及从第四位置P4沿周向方向CR至第二位置P2,狭槽S的长度则从长度L2逐渐减小至长度L1,也就是说,L1<L2。由于狭槽S的长度越大,则加热器的包括该狭槽S的部分的电阻越大,发热量越高。因此,对于图12和图13中示出的实施例,周向壁的在通过第一位置P1和第二位置P2的直径方向D1上的部分的发热量小于周向壁的在通过第三位置P3和第四位置P4的直径方向D2上的部分的发热量,也就是说,在加热器的主体202的同一横截面上,不同的周向部分具有不同的发热量。根据本发明的优选实施例,狭缝S的长度L1和长度L2设定成:1<L2/L1<2。
根据本发明的优选实施例,在第一直径方向D1所通过第一位置P1和第二位置P2处的狭槽S的长度L1为最小长度,并且在所述第二直径方向D2所通过的第三位置P3和第四位置P4处的狭槽S的长度L2为最大长度,其中,第一直径方向D1与第二直径方向D2垂直。
继续参见图14和图15,在图14和图15中示出的实施例中,多个狭缝S设置成具有相同的长度,但多个狭缝S之间的间距是变化的,具体地,在第一位置P1处相邻的两个狭缝S之间的间距为间距W1,并且从第一位置P1沿周向方向CR至第三位置P3以及从第一位置P1沿周向方向CR至第四位置P4,相邻的两个狭缝S之间的间距逐渐减小至间距W2,而从第三位置P3沿周向方向CR至第二位置P2以及从第四位置P4沿周向方向CR至第二位置P2,相邻的两个狭缝S之间的间距逐渐增大至间距W1,也就是说,W1>W2。由于相邻的两个狭缝S之间的间距越大,则加热器的包括这两个狭槽S的部分的电阻越小,发热量越低。因此,对于图14和图15中示出的实施例,周向壁的在通过第一位置P1和第二位置P2的第一直径方向D1上的部分的发热量小于周向壁的在通过第三位置P3和第四位置P4的第二直径方向D2上的部分的发热量,也就是说,在加热器的主体202的同一横截面上,不同的周向部分具有不同的发热量。
根据本发明的优选实施例,相邻的两个狭缝S之间的间距W1和间距W2设定成:1<W2/W1<2。
根据本发明的优选实施例,在第一直径方向D1所通过第一位置P1和第二位置P2处的相邻狭槽S之间的宽度W1为最大宽度,并且在所述第二直径方向D2所通过的第三位置P3和第四位置P4处的相邻狭槽S之间的的宽度W2为最小宽度,其中,第一直径方向D1与第二直径方向D2垂直。
对于图12至图14示出的实施例,当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为高氧浓度时,通过所述第一位置P1和所述第二位置P2的第一直径方向D1与所述水平磁场的方向垂直;当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为低氧浓度时时,通过所述第一位置P1和所述第二位置P2的所述第一直径方向D1与所述水平磁场的方向平行。本发明实施例还提供了一种加热器200的工作方法,所述工作方法用于根据上述内容的加热器200,所述方法包括:通过端子向所述加热器200供电;通过调整所述加热器200的圆筒形的主体202的周向壁203以提供与施加于坩埚的磁场相适配的热场,从而使得由多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度。
根据本发明的优选实施例,参见图8和图9,所述主体202的周向壁203形成为:从所述主体202的周向壁203上的第一位置P1沿所述主体的周向方向至与所述第一位置P1中心对称的第二位置P2,所述主体202的周向壁203具有先逐渐减小再逐渐增大的厚度;相应地,所述通过调整所述加热器200的圆筒形的主体202的周向壁203以提供与施加于坩埚的磁场相适配的热场,从而使得由多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度,包括:当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为低氧浓度时,将所述加热器200的圆筒形的主体202的周向壁203调整为通过所述第一位置P1和所述第二位置P2的所述第一直径方向D1与所述水平磁场的方向平行;当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为高氧浓度时,将所述加热器200的圆筒形的主体202的周向壁203调整为通过所述第一位置P1和所述第二位置P2的所述第一直径方向D1与所述水平磁场的方向垂直。
根据本发明的优选实施例,参见图12和图13,围绕所述主体202的周向壁203形成有平行于所述主体202的轴向方向延伸且彼此间隔开的多个狭槽,其中,所述多个狭槽布置成:从所述主体202的周向壁203上的第一位置P1沿所述主体202的周向方向至与所述第一位置P1中心对称的第二位置P2,所述多个狭槽S具有先逐渐增大再逐渐减小的长度,相应地,所述通过调整所述加热器200的圆筒形的主体202的周向壁203以提供与施加于坩埚的磁场相适配的热场,从而使得由多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度,包括:当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为低氧浓度时,将所述加热器200的圆筒形的主体202的周向壁203调整为通过所述第一位置P1和所述第二位置P2的第一直径方向D1与所述水平磁场的方向平行;当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为高氧浓度时,将所述加热器200的圆筒形的主体202的周向壁203调整为通过所述第一位置P1和所述第二位置P2的第一直径方向D1与所述水平磁场的方向垂直。
根据本发明的另一优选实施例,参见图14和图15,围绕所述主体202的周向壁203形成有平行于所述主体202的轴向方向延伸且彼此间隔开的多个狭槽,其中,所述多个狭槽布置成:从所述主体202的周向壁203上的第一位置P1沿所述主体202的周向方向至与所述第一位置P1中心对称的第二位置P2,所述多个狭槽中的相邻两个狭槽之间的间距先逐渐减小再逐渐增大,相应地,所述通过调整所述加热器200的圆筒形的主体202的周向壁203以提供与施加于坩埚的磁场相适配的热场,从而使得由多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度,包括:当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为低氧浓度时,将所述加热器200的圆筒形的主体202的周向壁203调整为通过所述第一位置P1和所述第二位置P2的第一直径方向D1与所述水平磁场的方向平行;当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为高氧浓度时,将所述加热器200的圆筒形的主体202的周向壁203调整为通过所述第一位置P1和所述第二位置P2的第一直径方向D1与所述水平磁场的方向垂直。
需要说明的是:本发明实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种加热器,其特征在于,所述加热器包括:
端子,所述端子设置成能够经由所述端子向所述加热器供电;
圆筒形的主体,所述主体形成为能够设置在用于容纳多晶硅原料的坩埚的周向外部,
其中,所述主体的周向壁设置成能够提供与施加于所述坩埚的磁场相适配的热场,以使得由所述多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度。
2.根据权利要求1所述的加热器,其特征在于,所述主体的周向壁形成为在同一横截面中具有不均匀的厚度。
3.根据权利要求2所述的加热器,其特征在于,所述主体的周向壁形成为:从所述主体的周向壁上的第一位置沿所述主体的周向方向至与所述第一位置中心对称的第二位置,所述主体的周向壁具有先逐渐减小再逐渐增大的厚度。
4.根据权利要求3所述的加热器,其特征在于,当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为高氧浓度时,通过所述第一位置和所述第二位置的直径方向与所述水平磁场的方向垂直;
当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为低氧浓度时时,通过所述第一位置和所述第二位置的直径方向与所述水平磁场的方向平行。
5.根据权利要求1所述的加热器,其特征在于,围绕所述主体的周向壁形成有平行于所述主体的轴向方向延伸且彼此间隔开的多个狭槽,
其中,所述多个狭槽布置成:从所述主体的周向壁上的第一位置沿所述主体的周向方向至与所述第一位置中心对称的第二位置,所述多个狭槽具有先逐渐增大再逐渐减小的长度;和/或者
所述多个狭槽布置成:从所述主体的周向壁上的第一位置沿所述主体的周向方向至与所述第一位置中心对称的第二位置,所述多个狭槽中的相邻两个狭槽之间的间距先逐渐减小再逐渐增大。
6.根据权利要求5所述的加热器,其特征在于,当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为高氧浓度时,通过所述第一位置和所述第二位置的直径方向与所述水平磁场的方向垂直;
当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为低氧浓度时时,通过所述第一位置和所述第二位置的所述直径方向与所述水平磁场的方向平行。
7.一种加热器的工作方法,其特征在于,所述工作方法用于根据权利要求1至6中任一项所述的在拉晶过程中使用的加热器,所述方法包括:
通过端子向所述加热器供电;
通过调整所述加热器的圆筒形的主体的周向壁以提供与施加于坩埚的磁场相适配的热场,从而使得由多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度。
8.根据权利要求7所述的工作方法,其特征在于,所述主体的周向壁形成为:从所述主体的周向壁上的第一位置沿所述主体的周向方向至与所述第一位置中心对称的第二位置,所述主体的周向壁具有先逐渐减小再逐渐增大的厚度;
相应地,所述通过调整所述加热器的圆筒形的主体的周向壁以提供与施加于坩埚的磁场相适配的热场,从而使得由多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度,包括:当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为低氧浓度时,将所述加热器的圆筒形的主体的周向壁调整为通过所述第一位置和所述第二位置的直径方向与所述水平磁场的方向平行;当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为高氧浓度时,将所述加热器的圆筒形的主体的周向壁调整为通过所述第一位置和所述第二位置的直径方向与所述水平磁场的方向垂直。
9.根据权利要求7所述的工作方法,其特征在于,围绕所述主体的周向壁形成有平行于所述主体的轴向方向延伸且彼此间隔开的多个狭槽,其中,所述多个狭槽布置成:从所述主体的周向壁上的第一位置沿所述主体的周向方向至与所述第一位置中心对称的第二位置,所述多个狭槽具有先逐渐增大再逐渐减小的长度,
相应地,所述通过调整所述加热器的圆筒形的主体的周向壁以提供与施加于坩埚的磁场相适配的热场,从而使得由多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度,包括:当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为低氧浓度时,将所述加热器的圆筒形的主体的周向壁调整为通过所述第一位置和所述第二位置的直径方向与所述水平磁场的方向平行;当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为高氧浓度时,将所述加热器的圆筒形的主体的周向壁调整为通过所述第一位置和所述第二位置的直径方向与所述水平磁场的方向垂直。
10.根据权利要求7所述的工作方法,其特征在于,围绕所述主体的周向壁形成有平行于所述主体的轴向方向延伸且彼此间隔开的多个狭槽,其中,所述多个狭槽布置成:从所述主体的周向壁上的第一位置沿所述主体的周向方向至与所述第一位置中心对称的第二位置,所述多个狭槽中的相邻两个狭槽之间的间距先逐渐减小再逐渐增大,
相应地,所述通过调整所述加热器的圆筒形的主体的周向壁以提供与施加于坩埚的磁场相适配的热场,从而使得由多晶硅原料拉制成的单晶硅棒具有期望的氧浓度,包括:当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为低氧浓度时,将所述加热器的圆筒形的主体的周向壁调整为通过所述第一位置和所述第二位置的直径方向与所述水平磁场的方向平行;当所述磁场为水平磁场且所述期望的氧浓度为高氧浓度时,将所述加热器的圆筒形的主体的周向壁调整为通过所述第一位置和所述第二位置的直径方向与所述水平磁场的方向垂直。
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