硅单晶棒的快速冷却方法技术

技术编号:13206630 阅读:59 留言:0更新日期:2016-05-12 13:03
本发明专利技术技术是一种硅单晶棒的快速冷却方法,硅单晶生长炉冷却套内壁采用高导热铜制造,外侧为水冷槽,内侧采用热喷涂技术镀有钼合金吸热镀层和全透过保护层。下腔体的垂直段、炉盖以及上腔体垂直段镀层的厚度分别对应硅单晶棒的红外辐射波长。钼合金成分具有红外辐射吸热功能,钼合金表面采用微弧氧化技术氧化成氧化层,提高红外吸收系数。下腔体炉盖采用半椭球结构,长轴为炉体内径,短轴为硅单晶棒的半径。本发明专利技术技术高效吸收晶棒辐射出的热量,均匀吸收特定波长的辐射,从而达到快速降温的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。具体涉及直拉单晶硅生长过程中高温 硅单晶棒的冷却,特别涉及高温硅单晶棒红外辐射的吸收,降低反射,从而快速冷却硅单晶 棒。
技术介绍
在单晶硅的制造工艺中,最常使用的是直拉法(Czochralski,缩写为Cz),在直拉 法中,多晶硅是填充在石英玻璃坩埚(也称石英坩埚)中,然后加热熔融形成硅熔液,在硅熔 液中浸入籽晶后向上旋转提拉,硅在籽晶与熔溶液的界面处凝固结晶,形成单晶硅锭。 单晶炉中的热场设计是硅单晶生长关键技术之一,硅的熔点大约为1412-1420°c 之间,晶体的生长界面的温度约为1412°C,石英坩埚内的熔体内温度也存在一定的梯度,通 常随着坩埚内径不同和所生长硅单晶尺寸的不同而不同,温度差值约在3-10°C左右,但在 理论计算中通常认为熔体的温度是恒定不变的。晶棒上1412Γ至1350Γ之间的长度,或 1412Γ至1300Γ之间的长度,主要用来控制晶体生长的提拉速度,生长无间隙原子缺陷和 空穴缺陷,或间隙原子缺陷和空穴缺陷低的硅单晶。工业上为了提高生长速度,希望晶棒轴 向上的温度梯度越大越好。但是随着单晶体尺寸的增加,生长界面的半径明显增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅单晶棒的快速冷却方法,硅单晶生长炉冷却套内壁采用高导热铜制造,外侧为水冷槽,内侧采用热喷涂技术镀有多孔钼合金吸热镀层和全透过保护层;下腔体的垂直段、炉盖以及上腔体垂直段镀层的厚度分别对应硅单晶棒的红外辐射波长;钼合金成分具有红外辐射吸热功能,钼合金表面采用微弧氧化技术氧化成氧化层,提高红外吸收系数;下腔体炉盖采用半椭球结构,长轴为炉体内径,短轴为硅单晶棒的半径;不同位置高效吸收晶棒辐射出的热量,均匀吸收特定波长的辐射,达到快速降温的目的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张俊宝宋洪伟
申请(专利权)人:上海超硅半导体有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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