CN204125562U - 拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场，其特征在于，包括筒体；所述筒体具有筒腔；所述筒体上端设置有上盖；所述上盖可打开地设置；所述筒腔内设置有坩埚；围绕坩埚设置有保温装置，保温筒内设置有加热器，加热器围绕坩埚设置，坩埚上方设置有导流筒。本实用新型中的拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场，能耗可以降低降低32％以上；成晶率可提高5％以上；单晶氧含量可降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场。
背景技术
半导体市场竞争的日趋激烈，降低能耗、节省成本、提升良率成为技术发展的核心。目前主要有开放式及封闭式热场两种热场形式用于单晶生长，其中封闭式热场相对于开放式热场多出一套导流筒，主要材料为高纯钼，其作用可以减少辐射热量的散失及氩气导流的作用，可以降低单晶生长时的加热功率，同时加速硅熔汤内氧的挥发，降低进入硅单晶内部的氧含量。由于轻掺硼单晶对于金属及杂质含量的要求非常严苛，一直以来都未采用封闭式热场(如图1所示)进行轻掺硼单晶生长，而采用能耗较高且成晶率较差的开放式热场(如图2所示)。但开放式热场用于单晶生长存在以下3个问题：成晶率低；拉制晶棒头部氧含量较高(现有水平：35-27ppma)，较难适应氧含量小于32ppma的产品；因氧含量出格损失约10％的良率；平均等径功率较高。
实用新型内容
本实用新型的目的之一是为了克服现有技术中的不足，成晶率高的拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场，其特征在于，包括筒体；所述筒体具有筒腔；所述筒体上设置有上盖；所述上盖可打开地设置；所述筒腔内设置有坩埚；围绕坩埚设置有保温装置，保温筒内设置有加热器，加热器围绕坩埚设置，坩埚上方设置有导流筒。
优选地是，所述加热器与电极通过电极脚连接。
优选地是，所述导流筒包括相互连接的内导流筒和外导流筒；内导流筒设置在外导流筒内，内导流筒与外导流筒之间具有间隙，所述间隙内设置有保温毡。
优选地是，所述硅单晶晶向为<100>。
优选地是，所述导流筒表面设置有碳化硅涂层。
本实用新型中的拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场，该新型导流筒能够改进封闭式热场，从而使其能够生长轻掺单晶：A.降低加热器热量辐射而节约电能消耗。B.新的导流筒装置改变了保护气体的对流方式，确保保护惰性气体对固液界面的保护并顺利带走了单晶硅结晶时散发的结晶潜热和一氧化硅杂质。C.新型Sic涂层导流筒的引进，能够在不影响轻掺单晶品质的情况下改善轻掺单晶的氧含量。本实用新型中的拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场，能耗可以降低降低32％以上；成晶率可提高5％以上；单晶氧含量可降低。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细的描述：
如图1所示，拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场，包括筒体1，筒体1设置有筒腔11。所述筒体1上端设置有上盖12。上盖12可打开地设置。筒腔11内设置有保温筒2。保温筒2内设置有加热器3。加热器3与电极4通过加热器电极脚5连接。加热器电极脚5与电极4通过电极螺丝6连接，电极螺丝6平行于炉筒1轴向设置。安装时，电极螺丝6自上向下拧入加热器电极垫脚5和电极4内，将两者连接在一起。筒腔12内设置有坩埚7。加热器3围绕坩埚7设置，为坩埚7提供加热的热能。坩埚7上方设置有导流筒8，导流筒包括内导流筒81和外导流筒82。导流筒81和外导流筒82连接，两者之间的间隙内填充有保温材料。内导流筒81和外导流筒82表面均涂有碳化硅涂层。保温材料可选用现有技术中使用的材料，如高纯度碳毡。
本实用新型与开放式热场相比，各指标数据如下：
| 指标 | 开放式热场 | 本实用新型封闭式热场 | 备注 |
| 平均等径功率 | 74KW | 50KW | 降低32％以上 |
| 单晶产出 | 33KG | 36.5KG | 成晶率提高5％以上 |
| 单晶氧含量 | 36-27ppma | 32-27ppma | 中氧控制 |
本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。
Claims (5)
1.拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场，其特征在于，包括筒体；所述筒体具有筒腔；所述筒体上端设置有上盖；所述上盖可打开地设置；所述筒腔内设置有坩埚；围绕坩埚设置有保温装置，保温筒内设置有加热器，加热器围绕坩埚设置，坩埚上方设置有导流筒。
2.根据权利要求1所述的拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场，其特征在于，所述加热器与电极通过电极脚连接。
3.根据权利要求1所述的拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场，其特征在于，所述导流筒包括相互连接的内导流筒和外导流筒；内导流筒设置在外导流筒内，内导流筒与外导流筒之间具有间隙，所述间隙内设置有保温毡。
4.根据权利要求1所述的拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场，其特征在于，所述硅单晶晶向为<100>。
5.根据权利要求1所述的拉制轻掺硼单晶晶棒的封闭式热场，其特征在于，所述导流筒表面设置有碳化硅涂层。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114574975A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-06-03 | 杭州中欣晶圆半导体股份有限公司 | 一种降低轻掺硼晶棒体内铁含量系统及操作方法 |
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2014
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