一种长晶炉及长晶炉的水冷套制造技术

本发明专利技术提供一种长晶炉及长晶炉的水冷套，所述长晶炉包括炉体，所述炉体上部设置有水冷套，所述水冷套由下至上依次包括第一水冷部分、非水冷部分和第二水冷部分。本发明专利技术提供的长晶炉及长晶炉的水冷套，通过三段式结构的水冷套控制晶体缺陷形核和长大过程，热历史活动空间大，充分保证水冷套的作用。

A Water Cooling Sheath for Crystal Furnace and Crystal Furnace

The invention provides a water-cooled sleeve for a long crystal furnace and a long crystal furnace. The long crystal furnace comprises a furnace body. The upper part of the furnace body is provided with a water-cooled sleeve. The water-cooled sleeve comprises a first water-cooled part, a non-water-cooled part and a second water-cooled part from bottom to top. The water-cooled sleeve of the long crystal furnace and the long crystal furnace provided by the invention can control the nucleation and growth process of crystal defects through the water-cooled sleeve with three-stage structure, so that the thermal history space is large and the function of the water-cooled sleeve is fully guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
一种长晶炉及长晶炉的水冷套
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种长晶炉及长晶炉的水冷套。
技术介绍
目前，制备大尺寸单晶硅的方法主要为提拉法(Czochralskimethod)，即在坩埚中将多晶硅熔融，将籽晶浸渍于硅熔体的液面内，缓慢地提拉籽晶，由此育成具有与籽晶相同的结晶方向的硅单晶。在制备大尺寸硅单晶过程中，为了达到控制晶体质量的目的，不仅需要控制拉速和固液界面温度梯度的比值靠近临界值，还需要控制晶体的热历史。这两个因素是控制晶体质量的关键因素，尤其是在制备高阶硅片过程中更加明显。控制长晶过程中的热历史主要采用热屏和水冷套的不同设计来完成，目前采用的水冷套主要采用桶状，由炉盖顶部延伸到热屏内部，从而增大热场上部的温度梯度，增加晶体在该区域的冷却速度，抑制缺陷的形核与长大。然而，现有的水冷套及长晶炉不能满足制备高阶硅片的需求。因此，有必要提出一种长晶炉及长晶炉的水冷套，以解决上述问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。针对现有技术的不足，本专利技术提供一种长晶炉的水冷套，所述长晶炉包括炉体，所述炉体上部设置有水冷套，所述水冷套由下至上依次包括第一水冷部分、非水冷部分和第二水冷部分。示例性地，所述长晶炉还包括设置于所述水冷套下方的热屏。示例性地，所述水冷套的底部延伸至所述热屏内部。示例性地，所述水冷套上部具有与所述长晶炉的炉口相配合的法兰。示例性地，所述法兰处设置有进水口和出水口。示例性地，所述水冷套内部具有由铜管绕制而成的冷却水道。本专利技术还提供一种长晶炉的水冷套，所述水冷套由下至上依次包括第一水冷部分、非水冷部分和第二水冷部分。示例性地，所述水冷套上部具有与长晶炉的炉口相配合的法兰。示例性地，所述法兰处设置有进水口和出水口。示例性地，所述水冷套内部具有由铜管绕制而成的冷却水道。本专利技术提供的长晶炉及长晶炉的水冷套，通过三段式结构的水冷套控制晶体缺陷形核和长大过程，热历史活动空间大，充分保证水冷套的作用。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1示出了现有的长晶炉的示意图。图2示出了现有的长晶炉的水冷套的示意图。图3示出了本专利技术一实施例所提供的长晶炉的示意图。图4A-4B示出了本专利技术一实施例所提供的长晶炉的水冷套的示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。这里参考作为本专利技术的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述专利技术的实施例。这样，可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此，本专利技术的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制造导致的形状偏差。例如，显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度，而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样，通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本专利技术的范围。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本专利技术提出的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。目前，制备大尺寸单晶硅的方法主要为提拉法(Czochralskimethod)，即在坩埚中将多晶硅熔融为硅熔体，将籽晶浸渍于硅熔体的液面内，缓慢地提拉籽晶，由此育成具有与籽晶相同的结晶方向的硅单晶。在制备大尺寸硅单晶过程中，为了达到控制晶体质量的目的，不仅需要控制拉速和固液界面温度梯度的比值靠近临界值，还需要控制晶体的热历史。控制长晶过程中的热历史主要采用热屏和水冷套的不同设计来完成。如图1所示，目前的长晶炉100所采用的水冷套101主要为如图2所示的桶状，其由炉盖顶部延伸到热屏102上方，从而增大热场上部的温度梯度，增加晶体在该区域的冷却速度，抑制缺陷的形核与长大。然而，现有的水冷套及长晶炉不能满足制备高阶硅片的需求。针对上述问题，本专利技术提供一种长晶炉及长晶炉的水冷套，所述长晶炉包括炉体，所述炉体上部设置有水冷套，所述水冷套由下至上依次包括第一水冷部分、非水冷部分和第二水冷部分。所述长晶炉还包括设置于所述水冷套下方的热屏。所述水冷套的底部延伸至所述热屏内部。所述水冷套上部具有与所述长晶炉的炉口相配合的法兰。所述法兰处设置有进水口和出水口。所述水冷套内部具有由铜管绕制而成的冷却水道。本专利技术还提供一种长晶炉的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长晶炉，其特征在于，所述长晶炉包括炉体，所述炉体上部设置有水冷套，所述水冷套由下至上依次包括第一水冷部分、非水冷部分和第二水冷部分。

【技术特征摘要】
1.一种长晶炉，其特征在于，所述长晶炉包括炉体，所述炉体上部设置有水冷套，所述水冷套由下至上依次包括第一水冷部分、非水冷部分和第二水冷部分。2.根据权利要求1所述的长晶炉，其特征在于，还包括设置于所述水冷套下方的热屏。3.根据权利要求2所述的长晶炉，其特征在于，所述水冷套的底部延伸至所述热屏内部。4.根据权利要求1所述的长晶炉，其特征在于，所述水冷套上部具有与所述长晶炉的炉口相配合的法兰。5.根据权利要求4所述的长晶炉，其特征在于，所述法兰处设置有进水...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓先亮，
申请(专利权)人：上海新昇半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31