The invention discloses a single crystal furnace for reducing crystal defects, which belongs to the technical field of single crystal furnace equipment, including a crucible and a heater surrounded by the crucible. The heater comprises a heating cylinder and at least four electrode feet arranged at the bottom of the heating cylinder; the heating cylinder is made of U-shaped graphite strips circling from top to bottom; the height of the heater is not higher than the height of the melt in the crucible, and the heating cylinder body is heated. The height of the heater is 1/3 to 2/3 of the total height of the heater, and there is a relative moving driving mechanism between the crucible and the heater. Cylindrical structure forms current loop through positive and negative electrodes. In order to reduce energy loss, the heating of the heater can be reduced by widening and thickening the electrode foot. More than four electrodes are installed to ensure the central symmetry of the heater. The driving mechanism in the crucible and heater can be used to adjust the relative position of the solution height between the heater and the crucible to ensure that the height of the heater is not higher than the height of the solution in the crucible, thus improving the quality of the single crystal.
【技术实现步骤摘要】
一种降低晶体缺陷的单晶炉
本专利技术涉及单晶炉设备
,具体地说,涉及一种降低晶体缺陷的单晶炉。
技术介绍
直拉单晶制造法是把原料多硅晶块放入石英坩埚中,在单晶炉中加热熔化,再将晶种(籽晶)进入溶液中。在合适的温度下,溶液中的硅原子会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成规则的结晶,成为单晶体。把晶种微微的旋转向上提升,溶液中的硅原子会在前面形成的单晶体上继续结晶,并延续其规则的原子排列结构。若整个结晶环境稳定,就可以周而复始的形成结晶,最后形成一根圆柱形的原子排列整齐的硅单晶晶体,即硅单晶棒。直拉单晶炉是采用直拉法生长无位错单晶的设备,加热器是单晶炉热场的核心部件,提供多晶熔化长晶的热能,其结构的设计不仅直接影响着是否能顺利长晶以及单晶的质量,而且作为主要耗材之一,直接影响到单晶的制造成本。常规的直拉单晶炉的发热体,通常只设置正负两个电极,这在小直径半导体分立器件的单晶材料中并没有明显品质问题,大规模集成电路用的单晶硅材料,线宽的尺寸达到几纳米,相近尺寸的微缺陷将严重影响器件的品质和成品率,因此,晶体中的缺陷控制就显得尤为关键。单晶硅片通过择优腐蚀在聚光灯下就能看到的缺陷称为宏观缺陷,漩涡、热氧化漩涡、热氧化层错环等宏观缺陷是不允许的,一旦存在将导致整个器件报废。在众多的影响因素中,热场的中心不对称严重影响晶体缺陷的形成,随着生长的单晶直径不断增大,所用热场的尺寸也相应增加,28寸以上大直径发热体,由于自身重量及使用过程中加热变形,仅靠传统的两只电极脚的固定已经很难保证整个发热体的中心对称性,单晶生长过程中单晶的外侧面离发热体距离的差异导致单晶生 ...
【技术保护点】
1.一种降低晶体缺陷的单晶炉,包括坩埚和包围在所述坩埚外面的加热器,其特征在于:所述加热器包括加热筒体和设置在所述加热筒体底部的至少四个电极脚;所述加热筒体由上下迂回的U字型石墨条制成;所述加热器的高度不高于所述坩埚内溶体的高度,所述加热筒体的高度为所述加热器总高度的1/3~2/3;所述坩埚与所述加热器之间设有相对移动的驱动机构。
【技术特征摘要】
1.一种降低晶体缺陷的单晶炉,包括坩埚和包围在所述坩埚外面的加热器,其特征在于:所述加热器包括加热筒体和设置在所述加热筒体底部的至少四个电极脚;所述加热筒体由上下迂回的U字型石墨条制成;所述加热器的高度不高于所述坩埚内溶体的高度,所述加热筒体的高度为所述加热器总高度的1/3~2/3;所述坩埚与所述加热器之间设有相对移动的驱动机构。2.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于:所述的电极脚包括相互垂直的加热腿和加热脚,所述加热脚底部设有螺纹孔,所述螺纹孔内安装有用于调节加热器平稳的螺栓。3.根据权利要求1所述的单晶炉,其特征在于:...
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