CN211546719U - 一种锅帮及直拉单晶炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体制造设备技术领域，公开一种锅帮及直拉单晶炉，其中的锅帮包括：锅帮本体，锅帮本体包括底盘和围壁，其中，围壁沿底盘的顶部开口边缘延伸设置，底盘和围壁围成用于容纳坩埚的内腔，底盘和围壁连接处形成拐角结构；锅帮还包括内保护层，内保护层至少覆盖拐角结构内侧壁，内保护层用于通过与拐角结构相对的部分托住坩埚。通过在锅帮本体内部设置内保护层，内保护层将锅帮本体受坩埚挤压力最大腐蚀最严重的拐角结构处覆盖，可以最大程度减缓锅帮本体的腐蚀，只需要更换内保护层，而不必更换锅帮整体，降低成本，降低工作量。

Description

一种锅帮及直拉单晶炉

技术领域

本实用新型涉及半导体制造设备技术领域，特别涉及一种锅帮及直拉单晶炉。

背景技术

半导体制造过程中经常用到直拉单晶硅，用以制备单晶硅。单晶硅通常包括锅帮以及设置在锅帮中的坩埚。

因坩埚和锅帮被加热，某些情况下坩埚容易受热融化，坩埚融化后容易与锅帮发生反应，特别是对于当锅帮由多个部分拼接而成的情况，坩埚融化后流体溶体容易进入各部分之间的缝隙中，加快对锅帮的腐蚀，其中，例如石英坩埚和石墨锅帮；造成锅帮更换过快，增加成本。

实用新型内容

本实用新型公开了一种锅帮及直拉单晶炉，用于避免坩埚受热时会腐蚀锅帮的情况。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种锅帮，包括：锅帮本体，所述锅帮本体包括底盘和围壁，其中，所述围壁沿所述底盘的顶部开口边缘延伸设置，所述底盘和所述围壁围成用于容纳坩埚的内腔，所述底盘和所述围壁连接处形成拐角结构；

所述锅帮还包括内保护层，所述内保护层至少覆盖所述拐角结构内侧壁，所述内保护层用于通过与所述拐角结构相对的部分托住坩埚。

申请人在实践中发现，对于坩埚而言，其通常开口端横截面积较大，因此，当将坩埚放在锅帮中时，坩埚的开口端边缘被锅帮拐角结构托住，而坩埚此处受挤压力最大，而坩埚拐角结构处因受坩埚挤压力大，坩埚熔化后的流体越容易进入锅帮腐蚀；在本申请中通过在锅帮本体内侧面设置内保护层，通过内保护层与拐角结构相对的地方托住坩埚，内保护层可以防止坩埚融化后的流体与锅帮本体接触，避免腐蚀锅帮本体，即便坩埚对内保护层可能会产生腐蚀，同时当锅帮为拼接结构时，内保护层可以防止锅帮融化后的流体进入拼接缝隙中，减缓腐蚀；而且内保护层将锅帮本体拐角结构覆盖，即将受力最大最容易被腐蚀的地方覆盖，可以最大程度避免锅帮本体被腐蚀，延长锅帮本体寿命，当内保护层被腐蚀到一定程度，只需要更换新的内保护层即可，而不必更换整个锅帮本体都更换，减少了成本，同时相对于更换整个锅帮减少了工作量。

优选地，所述内保护层同时覆盖所述底盘的内侧壁和所述拐角结构。

优选地，所述内保护层顶端端面至所述底盘底面的距离占所述围壁顶端端面至所述底盘底面的距离的20％～35％。

优选地，所述内保护层的厚度范围为3～5mm。

优选地，所述锅帮本体由石墨制成，内保护层的材质为石墨、石英或者碳-碳复合材料。

优选地，当所述锅帮本体由石墨制成时，所述内保护层包面具有氮化硅膜层。

优选地，所述拐角结构为圆角结构或者折角结构。

一种直拉单晶炉，包括坩埚和如上述技术方案所述的锅帮，其中，所述坩埚放置于所述锅帮的内保护层中。

所述的直拉单晶炉与上述的锅帮相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的锅帮的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本申请实施例提供的锅帮，包括：锅帮本体100，锅帮本体100包括底盘120和围壁110，其中，围壁110沿底盘120的顶部开口边缘延伸设置，底盘120和围壁110围成用于容纳坩埚的内腔，底盘120和围壁110连接处形成拐角结构；

锅帮还包括内保护层200，内保护层200至少覆盖拐角结构内侧壁，内保护层200用于通过与拐角结构相对的部分托住坩埚。

在本申请实施例提供的锅帮中，通过在锅帮本体100内侧面设置内保护层200，通过内保护层200与拐角结构相对的地方托住坩埚，内保护层200可以防止坩埚融化后的流体与锅帮本体100接触，避免腐蚀锅帮本体100，即便坩埚对内保护层200可能会产生腐蚀，同时当锅帮为拼接结构时，内保护层200可以防止锅帮融化后的流体进入拼接缝隙中，减缓腐蚀；而且内保护层200将锅帮本体100拐角结构覆盖，即将受力最大最容易被腐蚀的地方覆盖，可以最大程度避免锅帮本体100被腐蚀，延长锅帮本体100寿命，当内保护层200被腐蚀到一定程度，只需要更换新的内保护层200即可，而不必更换整个锅帮本体100都更换，减少了成本，同时相对于更换整个锅帮减少了工作量。

在一个具体的实施例中，内保护层200可以只覆盖锅帮本体的拐角结构，也可以同时覆盖底盘120的内侧壁和锅帮本体100的拐角结构，从而，当内保护层200完全覆盖底盘的内侧壁时，可以避免坩埚受热融化后流体流至底盘120处将底盘120腐蚀。

在一个具体的实施例中，内保护层200顶端端面至底盘120底面的距离占围壁110顶端端面至底盘120底面的距离的20％～100％，例如，可以是20％、35％、50％、60％、80％或者100％，当为100％时，即内保护层200将底盘120和围壁110的内侧面完全覆盖，完全防止坩埚受热对锅帮本体内侧壁的腐蚀，但通常情况下，内保护层200顶端端面至底盘120底面的距离占围壁110顶端端面至底盘120底面的距离的20％～35％即可在不额外增加内保护层200材料的情况下避免坩埚。

在一个具体的实施例中，内保护层200的厚度范围为3～5mm，例如可以是3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm；当内保护层200的厚度低于3mm时，强度不够，难以承担坩埚的挤压，且容易被腐蚀，导致内保护层200更换频率过快，以t时间内，需要更换5mm的内保护层数量为1举例，假设内保护层的极限厚度为1.5mm，则需要更换厚度为2mm的内保护层数量为7个，1个5mm内保护层200在被丢弃时，相当于丢弃的是1个厚度为1.5mm的内保护层200，而7个原厚度为2mm的内保护层200在被丢弃时相当于7个厚度为厚度为1.5mm的内保护层200，在消耗量相同的情况下，原厚度为2mm的内保护层最终浪费的材料数量足足是原厚为5mm的内保护层200的7倍之多，厚度低于3mm时材料浪费率太高；而当内保护层200的厚度大于5mm时，虽然更耐腐蚀，但是，因内保护层200长期受热，等到内保护层200因老化无法使用时，其仍然具有一定厚度，导致材料浪费。

在一个具体的实施例中，锅帮本体100由石墨制成，内保护层200的材质为石墨、石英或者碳-碳复合材料，而坩埚的材质可以为石英。

在一个具体的实施例中，内保护层200表面具有氮化硅膜层，氮化硅具有较强的惰性，不容易与石英坩埚反应，有利于减缓内保护层200的腐蚀速率。

在一个具体的实施例中，拐角结构为圆角结构或者折角结构。

基于相同的实用新型构思，本申请提供了一种直拉单晶炉，该直拉单晶炉包括坩埚和如上述技术方案的锅帮，其中，坩埚放置于锅帮的内保护层200中。

在一个具体的实施例中，底盘120自拐角结构至底盘120底部横截面积逐渐减小；坩埚自顶部至底部横截面积逐渐减小。坩埚可以为石英材质。

在本申请实施例提供的直拉单晶炉中，通过在锅帮本体100内部设置内保护层200，通过内保护层200与拐角结构相对的地方托住坩埚，内保护层200可以防止坩埚融化后的流体与锅帮本体100接触，避免腐蚀锅帮本体100，即便坩埚对内保护层200可能会产生腐蚀，同时当锅帮为拼接结构时，内保护层200可以防止锅帮融化后的流体进入拼接缝隙中，减缓腐蚀；而且内保护层200将锅帮本体100拐角结构覆盖，即将受力最大最容易被腐蚀的地方覆盖，可以最大程度避免锅帮本体100被腐蚀，延长锅帮本体100寿命，当内保护层200被腐蚀到一定程度，只需要更换新的内保护层200即可，而不必更换整个锅帮本体100都更换，减少了成本，同时相对于更换整个锅帮减少了工作量。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种锅帮，其特征在于，包括：锅帮本体，所述锅帮本体包括底盘和围壁，其中，所述围壁沿所述底盘的顶部开口边缘延伸设置，所述底盘和所述围壁围成用于容纳坩埚的内腔，所述底盘和所述围壁连接处形成拐角结构；

所述锅帮还包括内保护层，所述内保护层至少覆盖所述拐角结构内侧壁，所述内保护层用于通过与所述拐角结构相对的部分托住坩埚。

2.根据权利要求1所述的锅帮，其特征在于，所述内保护层同时覆盖所述底盘的内侧壁和所述拐角结构。

3.根据权利要求1所述的锅帮，其特征在于，所述内保护层顶端端面至所述底盘底面的距离占所述围壁顶端端面至所述底盘底面的距离的20％～35％。

4.根据权利要求1所述的锅帮，其特征在于，所述内保护层的厚度范围为3～5mm。

5.根据权利要求1所述的锅帮，其特征在于，所述锅帮本体由石墨制成，内保护层的材质为石墨、石英或者碳-碳复合材料。

6.根据权利要求5所述的锅帮，其特征在于，当所述锅帮本体由石墨制成时，所述内保护层包面具有氮化硅膜层。

7.根据权利要求1-6任一项所述的锅帮，其特征在于，所述拐角结构为圆角结构或者折角结构。

8.一种直拉单晶炉，其特征在于，坩埚和如权利要求1-7任一项所述的锅帮，其中，所述坩埚放置于所述锅帮的内保护层中。

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