CN213327934U - 类单晶生长炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种类单晶生长炉，包括坩埚、盖板和挡气板。坩埚具有收容硅料的腔室，盖板盖设于坩埚，挡气板设于所述坩埚内，物料位于挡气板和坩埚底壁之间，挡气板的边缘具有导向部，导向部适于将气体从导向部的下方引导至导向部的上方。根据本实用新型的类单晶生长炉，通过在坩埚内设置具有导向部的挡气板，由此可以将坩埚内的气流导引至腔室的上部空间，从而可以避免杂质停留在籽晶的表面，从而可以改善籽晶的质量。

Description

类单晶生长炉

技术领域

本实用新型涉及类单晶生长设备技术领域，尤其是涉及一种类单晶生长炉。

背景技术

类单晶的生长需要在对称的热场结构中，对称的热场结构有一个明显的特点就是熔体流动性会弱一些。在铸造过程中，干净的气体流到坩埚底面再向上流动时会携带杂质通过籽晶间的缝隙向上传递，其中大部分杂质沉积在籽晶间的缝隙中，有一部分随着气体向上流动进入上面的硅料中。

但是类单晶的对称性热场结构，熔体流动性较弱，杂质很难通过分凝排到硅锭头部，而留在了硅锭中，从而检测到黑色的杂质点。而这一过程只会发生在熔体还没有出现以前的阶段，因为一旦熔体出现了，顶部会覆盖一层熔体，熔体阻挡气体，气体是无法进入到坩埚底部的。

又由于坩埚底部的涂层内部含有较多的杂质，同时气体本身也会携带杂质，气体激起涂层杂质的“浮尘”，随着气体向上流动，在高温下与硅蒸气反应，形成氮化硅，碳化硅，氧化硅及其他复合氧化物等，沉积在籽晶缝隙中或者硅料上，就会显现出不同的彩色薄膜，进而影响类单晶的品质。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种类单晶生长炉，所述类单晶生长炉具有结构简单、类单晶纯度高的优点。

根据本实用新型实施例的类单晶生长炉，包括：坩埚，所述坩埚具有收容硅料的腔室；盖板，所述盖板盖设于所述坩埚；挡气板，所述挡气板设于所述坩埚内，所述物料位于所述挡气板和所述坩埚底壁之间，所述挡气板的边缘具有导向部，所述导向部适于将气体引导至所述导向部的上方。

根据本实用新型实施例的类单晶生长炉，通过在坩埚内设置具有导向部的挡气板，由此可以将坩埚内的气流导引至腔室的上部空间，从而可以避免杂质停留在籽晶的表面，从而可以改善籽晶的质量。

在一些实施例中，所述挡气板的边缘朝向所述盖板的方向翻折以构造出所述导向部。

在一些实施例中，所述导向部的厚度为5-15mm。

在一些实施例中，所述导向部在上下方向上的垂直高度为30mm。

在一些实施例中，所述挡气板包括主体部，所述主体部与所述坩埚底壁平行，所述导向部与所述主体部的边缘连接，所述导向部绕设于所述主体部的外周，所述导向部呈环形。

在一些实施例中，所述主体部在水平方向上的最大宽度为1200-1300mm。

在一些实施例中，所述主体部呈多边形或圆形。

在一些实施例中，所述挡气板为氮化硅板。

在一些实施例中，所述坩埚周壁的壁面和所述坩埚底壁的外壁面均设有石墨护板。

在一些实施例中，所述盖板为石墨盖板。

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是根据本实用新型实施例的类单晶生长炉的结构示意图。

附图标记：

类单晶生长炉100，

坩埚110，腔室111，周壁112，底壁113，

盖板120，

挡气板130，主体部131，导向部132，

石墨护板140，

套筒150，

物料200。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的类单晶生长炉100，其包括坩埚110、盖板120和挡气板130。

具体而言，坩埚110具有收容硅料的腔室111，盖板120盖设于坩埚110，也即盖板120和坩埚110构造出相对密闭的腔室111，物料200(例如硅料)可以放置在腔室111内。

需要说明的是，坩埚110底部的涂层内部含有较多的杂质，当对坩埚110以及坩埚110内的物料200加热时，需要向坩埚110内部充入气体，当气体流到坩埚110底部时，气体激起涂层杂质的“浮尘”，随着气体向上流动，在高温下与硅蒸气反应，形成氮化硅、碳化硅、氧化硅及其他复合氧化物等，沉积在籽晶缝隙中或者硅料上，就会显现出不同的彩色薄膜。

这里需要解释的是，按照正常流程进行实验，当坩埚110内温度升至熔化临界点、但还未出现液体时，突然断电、断气、自然冷却后，取出籽晶及硅料后，分析籽晶和硅料上的杂质沉积情况可知，由于物料200熔化前，杂质在硅料上升，并在籽晶表面沉积，形成杂质膜。

针对这一技术问题，如图1所示，坩埚110内设置有挡气板130，物料200位于挡气板130和坩埚110底壁113之间，挡气板130的边缘具有导向部132，导向部132适于将气体导向部132的上方。需要说明的是，在对坩埚110进行加热时，在热场结构上，挡气板130以及位于挡气板130上的导向部132对气流流动路径具有限定作用，从而可以使气流不再进入到硅料底部，而是从腔室111的上部流过(如图1中箭头a所示的气流)，并在导向部132的导引下，将物料200内部产生的夹带有杂质的气流(例如由氧挥发形成的含有氧元素的气流，如图1中箭头b所示的气流)引导至腔室111的上部，进而可以避免杂质停留在籽晶的表面，从而可以改善籽晶的质量。

根据本实用新型实施例的类单晶生长炉100，通过在坩埚110内设置具有导向部132的挡气板130，由此可以将坩埚110内的气流导引至腔室111的上部空间，从而可以避免杂质停留在籽晶的表面，从而可以改善籽晶的质量。

根据本实用新型的一些实施例，挡气板130的边缘朝向盖板120的方向翻折以构造出导向部132。换言之，挡气板130通过弯折构造出导向部132，也即导向部132可以与挡气板130一体成型。由此可以简化挡气板130的结构，缩短制造流程，进而可以节省生产成本。

在一些示例中，挡气板130包括主体部131，主体部131与坩埚110底壁113平行，导向部132与主体部131的边缘连接，导向部132绕设于主体部131的外周，导向部132呈环形，主体部131呈多边形或圆形。在一些示例中，主体部131在水平方向上的最大宽度为1200-1300mm，导向部132的厚度为5-15mm，导向部132在上下方向上的垂直高度为30mm。由此，可以简化挡气板130的结构，提升导向部132的导引效果。

在一些实施例中，挡气板130为氮化硅板，坩埚110周壁112的壁面和坩埚110的底壁113外壁面均设有石墨护板140，盖板120为石墨盖板120。由此可以提升坩埚110内热场分布的均匀度。此外，还需说明的是，为了方便向腔室111内充入气流，可以在盖板120上设置套筒150，套筒150与腔室111连通。进一步地，套筒150可以为石墨套筒150。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“底”、“内”、“外”、“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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种类单晶生长炉，其特征在于，包括：

坩埚，所述坩埚具有收容物料的腔室；

盖板，所述盖板盖设于所述坩埚；

挡气板，所述挡气板设于所述坩埚内，所述物料位于所述挡气板和所述坩埚底壁之间，所述挡气板的边缘具有导向部，所述导向部适于将气体引导至所述导向部的上方。

2.根据权利要求1所述的类单晶生长炉，其特征在于，所述挡气板的边缘朝向所述盖板的方向翻折以构造出所述导向部。

3.根据权利要求1所述的类单晶生长炉，其特征在于，所述导向部的厚度为5-15mm。

4.根据权利要求1所述的类单晶生长炉，其特征在于，所述导向部在上下方向上的垂直高度为30mm。

5.根据权利要求1所述的类单晶生长炉，其特征在于，所述挡气板包括主体部，所述主体部与所述坩埚底壁平行，所述导向部与所述主体部的边缘连接，所述导向部绕设于所述主体部的外周，所述导向部呈环形。

6.根据权利要求5所述的类单晶生长炉，其特征在于，所述主体部在水平方向上的最大宽度为1200-1300mm。

7.根据权利要求5所述的类单晶生长炉，其特征在于，所述主体部呈多边形或圆形。

8.根据权利要求1所述的类单晶生长炉，其特征在于，所述挡气板为氮化硅板。

9.根据权利要求1所述的类单晶生长炉，其特征在于，所述坩埚周壁的壁面和所述坩埚底壁的外壁面均设有石墨护板。

10.根据权利要求1所述的类单晶生长炉，其特征在于，所述盖板为石墨盖板。

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