CN210012928U - 加热器及具有其的单晶炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了加热器及具有其的单晶炉，其中，所述加热器包括：至少两层加热器组件，每层加热器组件均具有相对的上端部和下端部，至少一层加热器组件上形成自上端部向下端部延伸的第一狭缝以及自下端部向上端部延伸的第二狭缝，上下相邻的两层加热器组件层叠设置，第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸可调；电极脚可拆卸地设置加热器的底部。该加热器采用层叠设置的至少两层加热器组件，上下相邻两层加热器组件形成类似并联的通路，在紧凑的热场空间内加热器厚度与高度变化有限的情况下，可以减小加热器电阻，从而提高加热器功率，并且至少一层加热器组件上的第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸可调，进而灵活调整温度梯度。

Description

加热器及具有其的单晶炉

技术领域

本实用新型属于单晶硅技术领域，具体涉及一种加热器及具有其的单晶炉。

背景技术

加热器作为单晶炉热场的核心部件，对热场温度分布及晶体品质的控制起至关重要的作用。合理的加热器结构，不仅可以提供合适的温度梯度，提高晶体质量；同时也可提高热场使用寿命，降低设备成本及风险。

目前，单晶炉加热器多为蛇形圆筒结构，通过两个或者四个电极脚连接至直流电源。此类加热器蛇形贯穿整个加热器高度，加热器表面温度分布曲线不可控。然而，随着晶体品质要求的不断提升，要求加热器具有多个控温区域，可灵活控制不同高度的温度梯度；同时，随着热场结构不断升级，投料量增加，所需加热器功率也逐渐增加。本领域中，两电极脚结构加热器适用于功率较小的热场，对于功率较大的热场，加热器厚度需增加，从而限制了热场的保温层厚度。另外，四电极脚结构加热器，将加热器分为四相，适合功率较大的结构。然而，四电极脚结构加热器使单晶炉额外增加两个电极，不仅增加了单晶炉成本，也增加了一定风险。

因此，现有的加热器有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种加热器及具有其的单晶炉，该加热器通过采用层叠设置的至少两层加热器组件，使得上下相邻两层加热器组件之间形成类似并联的通路，在紧凑的热场空间内加热器厚度与高度变化有限的情况下，可以减小加热器电阻，从而提高加热器功率，并且至少一层加热器组件上的第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸可调，可以根据热场需求，通过调整第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸，灵活调整温度梯度，同时运行过程中，加热器中某一层加热器组件发生断裂时，加热器可以继续使用，而不需要立即停炉更换，大大减少了损失。

本申请的技术方案是发明人基于下列发现完成的：随着晶棒尺寸不断增加，所需热场尺寸增加，加热器内径随之增加，即加热器总长度L增加，由R＝ρ*L/S(R-电阻，ρ-电阻率，L-长度，S-截面积)可知，加热器电阻R增加；由P＝U²/R可知，电阻增加，导致加热器功率(其他参数不变的情况下)降低，从而无法满足热场需求。然而，晶棒尺寸增加，所需加热功率也需增加，在保证加热器覆盖面积(即总覆盖高度)和厚度(被紧凑的热场限制)不变的情况下，加热器电功率很难满足热场所需。因此，需要减小加热器电阻，即在加热器覆盖面积(即总覆盖高度)和厚度(被紧凑的热场限制)不变的情况下，增加加热功率。

为此，在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种加热器。根据本实用新型的实施例，所述加热器包括：

至少两层加热器组件，每层所述加热器组件均具有相对的上端部和下端部，至少一层所述加热器组件上均形成自所述上端部向所述下端部延伸的第一狭缝以及自所述下端部向所述上端部延伸的第二狭缝，上下相邻的两层所述加热器组件层叠设置，所述第一狭缝和/或所述第二狭缝的尺寸可调；

电极脚，所述电极脚可拆卸地设置所述加热器的底部。

根据本实用新型实施例的加热器通过采用至少两层层叠设置的加热器组件，上下相邻两层加热器组件之间形成类似并联的通路，在紧凑的热场空间内且加热器厚度与高度变化有限的情况下，可以减小加热器电阻，从而提高加热器功率，并且在至少一层加热器上设置第一狭缝和第二狭缝，该第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸(包括长度和/或宽度等)可调，从而通过调整第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸来调整该层加热器组件的电阻，即调整相邻加热器组件之间的电阻比例，由此根据热场需求，灵活调整温度梯度，同时运行过程中，加热器中某一层加热器组件发生断裂时，加热器可以继续使用，而不需要立即停炉更换，大大减少了损失。

另外，根据本实用新型上述实施例的加热器还可以具有如下附加的技术特征：

优选的，至少一层所述加热器组件上设有多个间隔设置的所述第一狭缝和多个间隔设置的所述第二狭缝。由此，通过调整第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸即可调节该层加热器组件的电阻，从而满足热场需要。

优选的，至少一层所述加热器组件为高电阻率材料，至少一层所述高电阻率材料的加热器组件上的至少一部分所述第一狭缝和所述第二狭缝相对设置。由此，可以使得该层加热器组件尺寸增大的同时其阻值只发生稍微变化，从而基本不会影响该层加热器组件功率的变化。

优选的，所述高电阻率材料为碳-碳材料。由此，可以保持加热器组件功率的基本稳定。

优选的，至少一层所述加热器组件为低电阻率材料，至少一层所述低电阻率材料的加热器组件上的至少一部分所述第一狭缝和所述第二狭缝交错分布，并且在所述加热器组件展开的长度方向上的投影，所述第一狭缝与所述第二狭缝之间具有重叠区域。由此，可以使得该层加热器组件尺寸增大的同时其阻值只发生稍微变化，从而基本不会影响该层加热器组件功率的变化。

优选的，所述低电阻率材料为石墨材料和/或金属材料。由此，可以保持加热器组件功率的基本稳定。

优选的，至少一部分上下相邻的两层所述加热器组件中，位于上层的所述加热器组件的第二狭缝与位于下层的所述加热器组件的第一狭缝上下正对并连通。由此，上下相邻的两层加热器组件之间形成网状结构，从而提高加热器的结构强度，提高了加热器的使用寿命。

优选的，所述第一狭缝和所述第二狭缝的高度分别独立地为40～490mm，宽度分别独立地为10～150mm。由此，可以在保证单层加热器组件热量分布均匀的同时显著提高该加热器的适用范围。

优选的，每层所述加热器组件上相邻两个所述第一狭缝的距离为30～300mm，每层所述加热器组件上相邻两个所述第二狭缝的距离为30～300mm。由此，可以在保证单层加热器组件热量分布均匀的同时显著提高该加热器的适用范围。

优选的，每层所述加热器组件的高度为40～500毫米。

优选的，所述至少两层加热器组件为一体化成型。由此，可以显著提高加热器的结构强度，从而提高加热器使用寿命。

优选的，至少一部分所述上下相邻的两层加热器组件之间可拆卸连接。由此，当某一层加热器组件损坏时，仅需更换该层加热器组件即可，从而节约加热器成本。

优选的，上述加热器包括两个所述电极脚。由此，仅需要在加热器底部设置两个电极孔，可以在节约成本的同时显著减小漏硅以及电弧产生的安全风险。

优选的，所述两个电极脚在所述加热器底部对称布置。由此，仅需要在加热器底部设置两个电极孔，可以在节约成本的同时显著减小漏硅以及电弧产生的安全风险。

在本实用新型的再一个方面，本实用新型提出了一种单晶炉。根据本实用新型的实施例，所述单晶炉上具有上述所述的加热器。由此，通过在单晶炉上使用上述由每层电阻可调的加热器组件构成的加热器，可以在单晶炉内形成上热下冷的温度梯度，有利于降低晶体内的氧含量。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点，从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的加热器的局部结构示意图；

图2是根据本实用新型再一个实施例的加热器的局部结构示意图；

图3是根据本实用新型又一个实施例的加热器的局部结构示意图；

图4是根据本实用新型又一个实施例的加热器的局部结构示意图；

图5是根据本实用新型又一个实施例的加热器的局部结构示意图；

图6是根据本实用新型又一个实施例的加热器的局部结构示意图；

图7是根据本实用新型又一个实施例的加热器的局部结构示意图；

图8是根据本实用新型一个实施例的加热器的结构示意图；

图9是根据本实用新型再一个实施例的加热器的结构示意图；

图10是根据本实用新型又一个实施例的加热器的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种加热器。根据本实用新型的实施例，参考图1-10，该加热器包括至少两层加热器组件100和电极脚200。

根据本实用新型的实施例，每层加热器组件100均具有相对的上端部11和下端部12，至少一层加热器组件100上形成自上端部11向下端部12延伸的第一狭缝13以及自下端部12向上端部11延伸的第二狭缝14，上下相邻的两层加热器组件100层叠设置，并且第一狭缝13和/或第二狭缝14尺寸可调。由此，通过采用至少两层加热器组件层叠设置，上下相邻两层加热器组件之间形成类似并联的通路，在紧凑的热场空间内且加热器厚度与高度变化有限的情况下，可以减小加热器电阻，从而提高加热器功率，并且在至少一层加热器上设置第一狭缝和第二狭缝，该第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸(包括长度和/或宽度等)可调，从而通过调整第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸来调整该层加热器组件的电阻，即调整相邻加热器组件之间的电阻比例，由此根据热场需求，灵活调整温度梯度，并且运行过程中，加热器中某一层加热器组件发生断裂时，加热器可以继续使用，而不需要立即停炉更换，大大减少了损失。

根据本实用新型的一个具体实施例，上述加热器中，至少一层加热器组件100上形成自上端部11向下端部12延伸的第一狭缝13以及自下端部12向上端部11延伸的第二狭缝14，例如图1所示，以该加热器包括两层加热器组件100为例，其包括上层加热器组件110和下层加热器组件120，其中下层加热器组件120上不形成第一狭缝13和第二狭缝14，而上层加热器组件110形成第一狭缝13和第二狭缝14。由此，通过调整上层加热器组件110上第一狭缝13和/或第二狭缝14的尺寸，可以对下层加热器组件120上的电阻进行调整，例如可以通过增加下层加热器组件上第一狭缝和/或第二狭缝的长度和/或宽度而减小下层加热器组件的电阻，根据热场需求得到上热下冷的温度梯度，将其用于单晶炉，可降低晶体内的氧含量。并且本领域技术人员可以根据实际热场需要选择在上层加热器组件110上不形成第一狭缝和第二狭缝，而在下层加热器组件120上形成第一狭缝和第二狭缝。

根据本实用新型的再一个实施例，上述加热器中，至少一层加热器组件100上设有多个间隔设置的第一狭缝13和多个间隔设置的第二狭缝14，并且至少一层加热器组件100为高电阻率材料，至少一层高电阻率材料的加热器组件100上的至少一部分第一狭缝13和第二狭缝14相对设置。发明人发现，至少一层加热器组件采用高电阻率材料制成，随着晶棒尺寸增加，加热器内径随之增加，根据R＝ρ*L/S(R-电阻，ρ-电阻率，L-长度，S-截面积)可知，由于电阻率占比重大，而加热器内径尺寸增加使得电阻R增幅较小，同时由于该加热器组件上设置第一狭缝和第二狭缝，通过调整第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸，可以降低该加热器组件的阻值，从而增加加热器功率，满足热场需求。具体的，本申请的高电阻率材料为电阻率不低于10^-5Ω·m的材料，例如碳-碳材料。优选，每层加热器组件100上均设有多个间隔设置的第一狭缝13和多个间隔设置的第二狭缝14。例如参考图2，以该加热器包括两层加热器组件100为例，其包括上层加热器组件110和下层加热器组件120，上层加热器组件110和下层加热器组件120均采用高电阻率材料制成，上层加热器组件110和下层加热器组件120上均设置有多个间隔布置的第一狭缝13和第二狭缝14，并且上层加热器组件110上的第一狭缝13和第二狭缝14相对设置，下层加热器组件120上的第一狭缝13和第二狭缝14相对设置。由此，在加热器内径增加时，对应加热器组件电阻增幅较小，并且通过在上层加热组件和下层加热组件上均设置第一狭缝和第二狭缝，通过调整上层加热器组件和/或下层加热器组件上的第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸即可对上层加热器组件和/或下层加热器组件的电阻进行调整，从而根据热场实际需要在加热器内形成适宜的温度梯度热场，满足大尺寸晶棒的生产需求。

根据本实用新型的再一个实施例，上述加热器中，至少一层加热器组件上100设有多个间隔设置的第一狭缝13和多个间隔设置的第二狭缝14，并且至少一层加热器组件100为低电阻率材料，至少一层低电阻率材料的加热器组件100上的第一狭缝13和第二狭缝14交错设置，并且在加热器组件100展开的长度方向上的投影，第一狭缝13与第二狭缝14之间具有重叠区域。发明人发现，至少一层加热器组件采用低电阻率材料制成，随着晶棒尺寸增加，加热器内径随之增加，根据R＝ρ*L/S(R-电阻，ρ-电阻率，L-长度，S-截面积)可知，由于电阻率较低，而加热器内径尺寸增加使得电阻R增幅较小，同时由于该加热器组件上设置交错分布的第一狭缝和第二狭缝，在该层加热器组件上形成蛇形通路，通过调整第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸，可以调整降低蛇形通路的长度，即降低L值，同时调整第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸时，可以降低该加热器组件的阻值，从而增加加热器功率，满足热场需求。具体的，本申请的低电阻率材料为电阻率不高于10^-6Ω·m的材料，例如采用石墨材料和/或金属材料，其中金属材料可以为钨和钼。优选，每层加热器组件100上均设有多个间隔设置的第一狭缝13和多个间隔设置的第二狭缝14。例如，参考图3，以该加热器包括两层加热器组件100为例，其包括上层加热器组件110和下层加热器组件120，上层加热器组件110和下层加热器组件120均采用低电阻率材料制成，上层加热器组件110和下层加热器组件120上均设置有多个间隔布置的第一狭缝13和第二狭缝14，并且上层加热器组件110上第一狭缝13和第二狭缝14交错设置，下层加热器组件120上第一狭缝13和第二狭缝14也交错设置。由此，在加热器内径增加时，对应加热器组件电阻增幅较小，并且通过在上层加热组件和下层加热组件上均设置第一狭缝和第二狭缝，通过调整上层加热器组件和/或下层加热器组件上的第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸即可对上层加热器组件和/或下层加热器组件的电阻进行调整，从而根据热场实际需要在加热器内形成适宜温度梯度热场，满足大尺寸晶棒的生产需求。

根据本实用新型的又一个实施例，至少一层加热器组件100采用高电阻率材料，并且至少一层高电阻率材料加热器组件100上的一部分第一狭缝13和第二狭缝14相对设置，同时至少一层加热器组件100采用低电阻率材料，并且至少一层低电阻率材料加热器组件100上的第一狭缝13和第二狭缝14交错设置，例如，参考图4，以该加热器包括两层加热器组件100为例，其包括上层加热器组件110和下层加热器组件120，上层加热器组件110和下层加热器组件120上均设置有多个间隔布置的第一狭缝13和第二狭缝14，并且上层加热器组件110采用高电阻率材料，其上第一狭缝13和第二狭缝14相对设置，下层加热器组件120采用低电阻率材料，其上第一狭缝13和第二狭缝14交错设置。由此，在加热器内径增加时，对应加热器组件电阻增幅较小，并且通过调整每层加热器组件上第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸即可调整该层加热器组件的阻值，从而根据热场需要在加热器内形成温度梯度热场，满足大尺寸晶棒的生产需求。需要说明的是，本领域技术人员也可以根据实际需要选择上层加热器组件采用低电阻率材料，下层加热器组件采用高电阻率材料。

根据本实用新型的又一个实施例，至少一部分上下相邻的两层加热器组件100中，位于上层的加热器组件100的第二狭缝14与位于下层的加热器组件100的第一狭缝13上下正对并连通，例如参考图5，以该加热器包括两层加热器组件100为例，其包括上层加热器组件110和下层加热器组件120，上层加热器组件110和下层加热器组件120上均设置有多个间隔布置的第一狭缝13和第二狭缝14，上层加热器组件110和下层加热器组件120均采用高电阻率材料，并且上层加热器组件110上的第一狭缝13和第二狭缝14相对设置，下层加热器组件120上的第一狭缝13和第二狭缝14相对设置，并且上层加热器组件110的第二狭缝14和下层加热器组件120的第一狭缝13正对并连通。发明人发现，通过采用上下相邻的两层加热器组件中位于上层加热器组件的第二狭缝与位于下层加热器组件的第一狭缝上下正对并连通的布置方式，可以保证每层加热器组件上电流均匀分布，从而保证单层加热器组件上热量均匀，同时相较于现有的加热器而言，本申请中上下相邻的两层加热器组件之间形成网状结构，从而提高加热器的结构强度，提高了加热器的使用寿命。

又例如如图6所示，以该加热器包括两层加热器组件100为例，其包括上层加热器组件110和下层加热器组件120，上层加热器组件110和下层加热器组件120上均设置有多个间隔布置的第一狭缝13和第二狭缝14，上层加热器组件110和下层加热器组件120均采用低电阻率材料，并且上层加热器组件110上第一狭缝13和第二狭缝14交错设置，下层加热器组件120上第一狭缝13和第二狭缝14也交错设置，并且上层加热器组件110的第二狭缝14和下层加热器组件120的第一狭缝13正对并连通。具体的，如图6中，每层所述加热器组件均为周期数目相等的周期性蛇形结构。相邻的每两层加热器组件之间通过上层蛇形加热器周期底端和下层蛇形加热器周期顶端连接。每两层蛇形加热器组件形状在中心连接线处对称。每层蛇形加热器高度和宽度以及单层加热器单个蛇形周期中间的狭缝宽度尺寸可调节。每层加热器组件高度为40-500mm，每层加热器单个蛇形周期宽度为30-300mm，第一狭缝和第二狭缝高度为30-490mm，宽度为10-150mm。由此，在加热器内径增加时，可以在保证加热器功率的同时提高加热器强度，满足大尺寸晶棒的生产需求。

又例如图7所示，以该加热器包括两层加热器组件100为例，其包括上层加热器组件110和下层加热器组件120，上层加热器组件110和下层加热器组件120上均设置有多个间隔布置的第一狭缝13和第二狭缝14，并且上层加热器组件110采用高电阻率材料制成，其上第一狭缝13和第二狭缝14相对设置，下层加热器组件120采用低电阻率材料制成，其上第一狭缝13和第二狭缝14交错设置，并且上层加热器组件110的第二狭缝14和下层加热器组件120的第一狭缝13正对并连通。由此，在加热器内径增加时，可以在保证加热器功率的同时提高加热器强度，满足大尺寸晶棒的生产需求。需要说明的是，本领域技术人员根据实际需要也可以采用上层加热器组件为低电阻率材料，下层加热器组件为高电阻率材料。

根据本实用新型的又一个实施例，第一狭缝和第二狭缝的尺寸并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，所述第一狭缝和所述第二狭缝的高度分别独立地为40～490mm，宽度分别独立地为10～150mm。发明人发现，采用该尺寸范围的第一狭缝和第二狭缝，可以在保证加热器无电弧产生的同时提高加热器组件电阻的调整范围，从而在加热器内径增加时保证其具有适宜的加热功率，满足大尺寸晶棒的生产需求。例如，高度可以为40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm、210mm、220mm、230mm、240mm、250mm、260mm、270mm、280mm、290mm、300mm、310mm、320mm、330mm、340mm、350mm、360mm、370mm、380mm、390mm、400mm、410mm、420mm、430mm、440mm、450mm、460mm、470mm、480mm、490mm，宽度为10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、115mm、120mm、125mm、130mm、135mm、140mm、145mm、150mm。

根据本实用新型的又一个实施例，每层所述加热器组件上相邻两个所述第一狭缝的距离为30～300mm，每层所述加热器组件上相邻两个所述第二狭缝的距离为30～300mm。发明人发现，采用该尺寸范围的第一狭缝和第二狭缝，可以在保证加热器无电弧产生的同时提高加热器组件电阻的调整范围，从而在加热器内径增加时保证其具有适宜的加热功率，满足大尺寸晶棒的生产需求。例如，每层加热器组件上相邻两个第一狭缝的距离和每层加热器组件上相邻两个第二狭缝的距离分别独立地为30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm、210mm、220mm、230mm、240mm、250mm、260mm、270mm、280mm、290mm、300mm。

根据本实用新型的又一个实施例，每层所述加热器组件的高度为40～500毫米。发明人发现，若单层加热器组件高度过高，导致加热器控温自由度下降；而若单层加热器组件高度过低，使得加热器控温没有实际意义，且会增加加工及安装复杂度。由此，采用该高度范围的单层加热器组件，使得加热器具有较高的控温自由度。例如，每层加热器组件的高度为40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm、210mm、220mm、230mm、240mm、250mm、260mm、270mm、280mm、290mm、300mm、310mm、320mm、330mm、340mm、350mm、360mm、370mm、380mm、390mm、400mm、410mm、420mm、430mm、440mm、450mm、460mm、470mm、480mm、490mm和500mm。

根据本实用新型的又一个实施例，上述加热器中，至少两层加热器组件100为一体化成型，或至少一部分所述上下相邻的两层加热器组件100之间可拆卸连接。具体的，通过将多层加热器组件100进行一体化成型得到加热器，可以保证每层加热器组件的结合强度，提高加热器的结构强度；而通过将相邻两层加热器组件进行可拆卸连接，当某一层加热器组件损坏时，仅需要更换该层加热器即可，无需更换整套加热器，显著节约了加热器维修成本。

根据本实用新型的又一个实施例，电极脚200可拆卸地设置在加热器的底部，优选的，包括两个电极脚200，如图8所示，该加热器由一体成型的两层加热器组件100组成，两个电极脚200分别在加热器底部对称设置。如图9所示，该加热器由一体成型的三层加热器组件100组成，两个电极脚200也分别在加热器底部对称布置。如图10所示，该加热器由可拆卸的三层加热器组件100组成，两个电极脚200在加热器底部设置。由此，仅需要在加热器底部设置两个电极孔，可以在节约成本的同时显著减小漏硅以及电弧产生的安全风险。

需要说明的是，本申请每层加热器组件的形状并不受特别限制，只要能够满足加热需要即可，例如加热器组件可以为圆筒形、方形，或其他形状。

如下所述，根据本实用新型实施例的加热器具有如下之一的优点：

1、根据本实用新型实施例的加热器通过调整加热器组件上的第一狭缝和/或第二狭缝的尺寸，可以调节加热器组件上通路总长度，控制加热器上电阻比例，从而根据热场需求，灵活调整单晶炉热场的温度梯度；

2、根据本实用新型实施例的加热器通过调节每层加热器组件的电阻，可以根据需求形成上热下冷的温度梯度，将其用于单晶炉有利于降低晶体内的氧含量；

3、根据本实用新型实施例的加热器由多层层叠的加热器组件组合而成，在上下相邻两层加热器组件之间形成类似并联的通路，在紧凑的热场空间有限制下，加热器高度与厚度变化有限的条件下，并联结构减小了每项加热器的电阻，从而增加了加热器的功率；

4、根据本实用新型实施例的加热器仅包含两个电极脚，即加热器底部仅需两个电极孔，大大减小了漏硅以及电弧产生的安全风险；

5、根据本实用新型实施例的加热器上的上加热器组件的第二狭缝与下加热器组件的第一狭缝相连且连通，形成网状结构，大大增加了加热器的结构强度，提高了加热器的使用寿命；

6、根据本实用新型实施例的加热器仅用两个电极脚连接电源，即可实现所需加热功率，减少了电极使用数目，降低了设备成本，同时减轻了安装复杂度；

7、根据本实用新型实施例的加热器上每层加热器组件之间通过拆卸式连接，当加热器上某一层加热器组件损坏时，仅需更换此层加热器组件即可，无需更换整套加热器，大大节约了加热器成本；

8、根据本实用新型实施例的加热器每层组成相互交错的网状结构，当运行过程中，加热器某一层的单个周期发生断裂时，电流通过网状结构仍可流至下一周期，加热器可继续使用，不需要立即停炉更换，大大减少了损失。

在本实用新型的再一个方面，本实用新型提出了一种单晶炉。根据本实用新型的实施例，所述单晶炉上具有上述所述的加热器。由此，通过在单晶炉上使用上述由每层电阻可调的加热器组件构成的加热器，可以在单晶炉内形成上热下冷的温度梯度，有利于降低晶体内的氧含量。需要说明的是，上述针对加热器所描述的特征和优点同样适用于该单晶炉，此处不再赘述。

需要说明的，本申请中提及的“第一狭缝和/或第二狭缝尺寸可调”的方式可以为现有技术中可采用的任何调整方式，只要能够实现尺寸可调即可，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种加热器，其特征在于，包括：

至少两层加热器组件，每层所述加热器组件均具有相对的上端部和下端部，至少一层所述加热器组件上形成自所述上端部向所述下端部延伸的第一狭缝以及自所述下端部向所述上端部延伸的第二狭缝，上下相邻的两层所述加热器组件层叠设置，所述第一狭缝和/或所述第二狭缝的尺寸可调；

电极脚，所述电极脚可拆卸地设置所述加热器的底部。

2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，至少一层所述加热器组件上设有多个间隔设置的所述第一狭缝和多个间隔设置的所述第二狭缝。

3.根据权利要求2所述的加热器，其特征在于，至少一层所述加热器组件为高电阻率材料，至少一层所述高电阻率材料的加热器组件上的至少一部分所述第一狭缝和所述第二狭缝相对设置。

4.根据权利要求3所述的加热器，其特征在于，所述高电阻率材料为碳-碳材料。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的加热器，其特征在于，至少一层所述加热器组件为低电阻率材料，至少一层所述低电阻率材料的加热器组件上的至少一部分所述第一狭缝和所述第二狭缝交错分布，并且在所述加热器组件展开的长度方向上的投影，所述第一狭缝与所述第二狭缝之间具有重叠区域。

6.根据权利要求5所述的加热器，其特征在于，所述低电阻率材料为石墨材料和/或金属材料。

7.根据权利要求6所述的加热器，其特征在于，至少一部分上下相邻的两层所述加热器组件中，位于上层的所述加热器组件的第二狭缝与位于下层的所述加热器组件的第一狭缝上下正对并连通。

8.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述第一狭缝和所述第二狭缝的高度分别独立地为40～490mm，宽度分别独立地为10～150mm。

9.根据权利要求2所述的加热器，其特征在于，每层所述加热器组件上相邻两个所述第一狭缝的距离为30～300mm，

每层所述加热器组件上相邻两个所述第二狭缝的距离为30～300mm。

10.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，每层所述加热器组件的高度为40～500毫米。

11.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述至少两层加热器组件为一体化成型。

12.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，至少一部分所述上下相邻的两层加热器组件之间可拆卸连接。

13.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述电极脚在所述加热器底部对称布置。

14.根据权利要求1或13所述的加热器，其特征在于，包括两个所述电极脚。

15.一种单晶炉，其特征在于，所述单晶炉上具有权利要求1-14中任一项所述加热器。

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