CN217351614U - 单晶硅生长用加热器及单晶硅生长装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单晶硅生长用加热器及单晶硅生长装置，包括发热区和与该发热区连接的加热器脚板，发热区包括若干环形发热区瓣，相邻两个环形发热区瓣通过连接件连接，围成封闭发热圈。本实用新型成本较低，供货商交货周期较短，且更换维修方便。

Description

单晶硅生长用加热器及单晶硅生长装置

技术领域

本实用新型属单晶硅技术领域，具体涉及一种单晶硅生长用加热器及单晶硅生长装置。

背景技术

在半导体产业中大量使用硅片，成为其基础的单晶硅的生长是重要的技术。在单晶硅的生长中，有利用感应线圈将硅棒局部加热熔融使其单晶化的浮动区域硅精炼(FZ)法，以及利用加热器将坩埚中的硅原料加热使其熔融，从得到的溶液中提起单晶的切克劳斯基单晶生长(CZ)法。CZ法中的坩埚一般为石英坩埚和石墨坩埚的双层结构，所述石英坩埚由硅与氧构成，所述石墨坩埚为了防止石英坩埚在高温下软化而形状变化而支持石英坩埚。在CZ法中，在生长的结晶中从石英坩埚溶出的氧被取至硅中，在从该结晶切出的晶圆中，通过器件中的热处理等形成氧析出物，其发挥捕获器件工序中的杂质的吸除效应。同时，与FZ法相比，CZ法中大口径化也比较容易等，作为在工业上使单晶硅生长的方法，CZ法成为主流。

现有的单晶硅生长装置中的加热器为整体石墨件，如CN108823636A公开了一种单晶硅生长装置，该生长装置中的石墨加热器7即为整体石墨件，整体石墨件形成的加热器，具有以下缺点：

(1)整体石墨件加热器成本较高；

(2)整体石墨件加热器加工时间长，供货商交货周期较长。

(3)更换维修不方便。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型提供一种单晶硅生长用加热器，该单晶硅生长用加热器成本较低，供货商交货周期较短，且更换维修方便。

一种包括发热区和与该发热区连接的加热器脚板，发热区包括若干环形发热区瓣，相邻两个环形发热区瓣通过连接件连接，围成封闭发热圈。

可选地，所述环形发热区瓣包括第一连接部、中间部和第二连接部，中间部分别与第一连接部和第二连接部相连，第一连接部和第二连接部分别设置有发热区瓣连接孔。

可选地，所述加热器脚板通过紧固件连接在发热区上，连接件通过紧固件与相邻两个环形发热区瓣连接。

可选地，所述紧固件为碳碳螺钉。

可选地，所述加热器脚板分别与相邻两个环形发热区瓣相连。

可选地，所述连接件包括上连接件和下连接件，上连接件和下连接件均分别与相邻两个环形发热区瓣相连。

可选地，所述环形发热区瓣包括第一连接部、中间部和第二连接部，中间部分别与第一连接部和第二连接部相连，第一连接部和第二连接部分别设置有发热区瓣连接孔，发热区瓣连接孔包括发热区瓣上连接孔和发热区瓣下连接孔，上连接件上设置有上连接件连接孔，下连接件上设置有下连接件连接孔。

可选地，所述加热器脚板有两个，对称设置；所述环形发热区瓣有4个。

可选地，所述加热器脚板为L型，L型的竖直段的上部设置有脚板上连接孔，L型的水平段上设置有脚板下连接孔。

本实用新型还提供一种显示装置单晶硅生长装置。

一种单晶硅生长装置，包括由腔壁围城的主腔室，主腔室中设置有石墨坩埚，石墨坩埚内套有石英坩埚，石墨坩埚与腔壁之间设置有单晶硅生长用加热器，所述单晶硅生长用加热器为上述的单晶硅生长用加热器。

本实用新型一方面，与整体式加热器相比，可节省1/3的成本，另一方面，供货商交货周期缩短，且当发热圈有损坏时，将损坏对应的环形发热区瓣1更换即可，方便了更换维修；而且，通过上下连接件等的设置，一方面方便加热器脚板更换位置，从而减小加热器打火概率，延长加热器使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型发热区瓣整体结构示意图；

图3为本实用新型加热器脚板整体结构示意图；

图4为本实用新型上连接件示意图；

图5为本实用新型下连接件示意图；

图6为本实用新型提供的一种单晶硅生长装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面的这些实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施方式不再赘述。

请参考图1-5，图1为本实用新型提供的一种单晶硅生长用加热器的整体结构示意图，图2为本实用新型发热区瓣整体结构示意图，图3为本实用新型加热器脚板整体结构示意图，图4为本实用新型上连接件示意图，图5为本实用新型下连接件示意图。

一种单晶硅生长用加热器，包括发热区和与该发热区连接的加热器脚板2，发热区包括若干环形发热区瓣1，相邻两个环形发热区瓣1通过连接件连接，围成封闭发热圈。通过环形发热区瓣1以及连接件的设置，一方面，与整体式加热器相比，可节省1/3的成本。另一方面，供货商交货周期缩短，且当发热圈有损坏时，将损坏对应的环形发热区瓣1更换即可，方便了更换维修。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，为便于平衡，加热器脚板2有两个，对称设置。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，为紧固连接，加热器脚板2通过紧固件3连接在发热区上，连接件通过紧固件3与相邻两个环形发热区瓣1连接。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，为方便加工及进一步安装，环形发热区瓣1有4个。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，为节省成本及方便安装，加热器脚板2分别与相邻两个环形发热区瓣1相连。当加热器使用一段时间后，发热区连接缝间隙变大，容易导致打火，此时，将加热器脚板2取下换另一连接位置连接，可减小脚板处发热区连接间隙，减小加热器打火概率，延长加热器使用寿命。更换时，由于加热器脚板2连接在相邻两个环形发热区瓣1之间，加热器脚板2的更换将导致连为一体的相邻两个环形发热区瓣1脱落，因此，进一步地，在本申请的一个或多个具体地实施方式中，连接件包括上连接件4和下连接件5，上连接件4和下连接件5均分别与相邻两个环形发热区瓣1相连，通过上连接件4和下连接件5的设置，预留了加热器脚板2可以更换的位置。当加热器脚板2连接处发热区连接缝隙过大时，可将加热器脚板2位置移动到另外的下连接件5处，将该连接件5连接到原来的加热器脚板2处，此时，由于上连接件4还处于连接状态，相邻两个环形发热区瓣1仍然处于连接状态，不需要重新连接。采用上连接件4和下连接件5，加热器寿命由8个月延长至12个月以上。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，环形发热区瓣1包括第一连接部11、中间部12和第二连接部13，中间部12分别与第一连接部11和第二连接部13相连，第一连接部11和第二连接部13分别设置有发热区瓣连接孔。进一步地，在本申请的一个或多个具体地实施方式中，发热区瓣连接孔包括发热区瓣上连接孔14和发热区瓣下连接孔15，发热区瓣上连接孔14用于与上连接件4连接，发热区瓣下连接孔15或用于与下连接件5连接，或用于与热器脚板2连接。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，上连接件4上设置有上连接件连接孔，下连接件5上设置有下连接件连接孔。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，加热器脚板2为L型，L型的竖直段21的上部设置有脚板上连接孔22，L型的水平段上设置有脚板下连接孔23。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，紧固件3为碳碳螺钉。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，环形发热区瓣1为石墨环形发热区瓣。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，加热器脚板2为石墨加热器脚板。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，上连接件4和下连接件5的材质均为石墨。

基于上述的单晶硅生长用加热器，本实用新型还提供一种单晶硅生长装置。

请参考图6，图6为本实用新型提供的一种单晶硅生长装置。

一种单晶硅生长装置，包括由腔壁围城的主腔室7，主腔室7中设置有石墨坩埚8，石墨坩埚8内套有石英坩埚9，石墨坩埚8与腔壁之间设置有单晶硅生长用加热器6，单晶硅生长用加热器6为上述的单晶硅生长用加热器。

单晶硅生长时，单晶棒10位于盛放在石英坩埚9中的原料熔融液中，进行单晶硅生长。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者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，而不是指示或者暗示所指的装置或者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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种单晶硅生长用加热器，包括发热区和与该发热区连接的加热器脚板(2)，其特征在于，发热区包括若干环形发热区瓣(1)，相邻两个环形发热区瓣(1)通过连接件连接，围成封闭发热圈；所述加热器脚板(2)分别与相邻两个环形发热区瓣(1)相连；所述连接件包括上连接件(4)和下连接件(5)，上连接件(4)和下连接件(5)均分别与相邻两个环形发热区瓣(1)相连。

2.根据权利要求1所述的单晶硅生长用加热器，其特征在于，所述环形发热区瓣(1)包括第一连接部(11)、中间部(12)和第二连接部，中间部(12)分别与第一连接部(11)和第二连接部相连，第一连接部(11)和第二连接部分别设置有发热区瓣连接孔。

3.根据权利要求1所述的单晶硅生长用加热器，其特征在于，所述加热器脚板(2)通过紧固件(3)连接在发热区上，连接件通过紧固件(3)与相邻两个环形发热区瓣(1)连接。

4.根据权利要求3所述的单晶硅生长用加热器，其特征在于，所述紧固件(3)为碳碳螺钉。

5.根据权利要求1所述的单晶硅生长用加热器，其特征在于，所述环形发热区瓣(1)包括第一连接部(11)、中间部(12)和第二连接部(13)，中间部(12)分别与第一连接部(11)和第二连接部(13)相连，第一连接部(11)和第二连接部(13)分别设置有发热区瓣连接孔，发热区瓣连接孔包括发热区瓣上连接孔(14)和发热区瓣下连接孔(15)，上连接件(4)上设置有上连接件连接孔，下连接件(5)上设置有下连接件连接孔。

6.根据权利要求1所述的单晶硅生长用加热器，其特征在于，所述加热器脚板(2)有两个，对称设置；所述环形发热区瓣(1)有4个。

7.根据权利要求1所述的单晶硅生长用加热器，其特征在于，所述加热器脚板(2)为L型，L型的竖直段(21)的上部设置有脚板上连接孔(22)，L型的水平段上设置有脚板下连接孔(23)。

8.一种单晶硅生长装置，包括由腔壁围城的主腔室(7)，主腔室(7)中设置有石墨坩埚(8)，石墨坩埚(8)内套有石英坩埚(9)，石墨坩埚(8)与腔壁之间设置有单晶硅生长用加热器，其特征在于，所述单晶硅生长用加热器为权利要求1-7任一所述的单晶硅生长用加热器。

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