晶体制备装置的副炉室及用于制备晶体硅的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及晶体硅制备装置技术领域，尤其涉及一种晶体制备装置的副炉室及用于制备晶体硅的装置。该晶体制备装置的副炉室，包括：炉本体；吸热结构，所述吸热结构形成在所述炉本体的至少部分内表面，所述吸热结构包括凸起部；涂层，所述涂层至少部分覆盖在所述吸热结构上。本申请可以增加辐射面积，提高吸热效率，使直拉单晶硅棒进入副炉室后能够较快降温，保证制得的产品质量。保证制得的产品质量。保证制得的产品质量。

【技术实现步骤摘要】
晶体制备装置的副炉室及用于制备晶体硅的装置


[0001]本申请涉及晶体硅制备装置
，尤其涉及一种晶体制备装置的副炉室及用于制备晶体硅的装置。

技术介绍

[0002]在半导体硅片的制造过程中，单晶硅棒的质量决定硅片的质量，因此提高单晶硅棒的质量至关重要。目前制造单晶硅棒的方法包括直拉法、磁场直拉法、区熔法等，其中直拉法是目前较为常用的单晶硅生产方法。在直拉法生产单晶硅工艺中，直拉单晶炉是制备单晶硅棒的主要设备，采用该设备所制备出的单晶硅棒的成本比较低，机械强度比较高，因此被广泛应用在半导体加工领域中。
[0003]传统的直拉单晶炉在其主炉体上配有一个副炉室，用于在晶体提拉出熔体后上升到副炉室内部缓慢冷却。现有的直拉单晶炉的副炉室主要为不锈钢内壁层，其副炉室的内壁采用不锈钢材料，并对内壁表面进行抛光处理。然而，对副炉室的内表面不锈钢抛光处理，其反射率较高，使得直拉单晶棒进入副炉室后热量散失速率较慢，冷却时间较长。直拉单晶棒进入散热速率较慢的副炉室，会造成较长时间处于650℃以上的高温阶段，降温速率也较慢，从而会导致氧施主效应增强，以及缺陷增值较快，进而严重影响所制得的单晶硅棒的质量。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术提供一种晶体制备装置的副炉室及用于制备晶体硅的装置，能够提高降温速度，降低氧施主效应，有效抑制晶体缺陷的扩展，提高生产效率。
[0005]为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
[0006]根据本申请的一个方面，提供一种晶体制备装置的副炉室，包括：
[0007]炉本体；
[0008]吸热结构，所述吸热结构形成在所述炉本体的至少部分内表面，所述吸热结构包括凸起部；
[0009]涂层，所述涂层至少部分覆盖在所述吸热结构上。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述凸起部包括平行于所述炉本体内表面的凸起面和与所述凸起面连接且呈倾斜设置的倾斜面。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述凸起部为多个，相邻所述凸起部之间形成凹陷槽。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述凸起部的凸起高度为2mm至30mm。
[0013]在一种可能的实现方式中，自所述炉本体内表面的底端至所述炉本体内表面的100mm至3000mm的位置设有所述吸热结构。
[0014]可选的，所述炉本体内表面的任意位置设有所述吸热结构，所述吸热结构的高度为100mm至3000mm。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述炉本体内表面的50％至100％设有所述吸热结构。
[0016]可选的，所述炉本体内表面的60％至90％设有所述吸热结构。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述涂层包括吸热材料层，所述吸热材料层包括单向导热材料。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述吸热材料层包括黑镍涂层、黑钴涂层、黑铬涂层或不锈钢阳极氧化涂层。
[0019]可选的，所述吸热结构的表面设有所述吸热材料层，所述吸热材料层的高度为100mm至3000mm。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述凸起部的垂直于所述炉本体的方向上的截面形状包括梯形、三角形、半圆形、半椭圆形及其组合；和/或，
[0021]所述凸起部的平行于所述炉本体的方向上的截面形状包括方形、菱形、三角形、五边形、六边形、圆形、椭圆形及其组合。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述涂层的厚度为0.01mm至5mm。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述涂层完全覆盖在所述吸热结构的表面，或者部分所述吸热结构外露于所述涂层。
[0024]在一种可能的实现方式中，所述吸热结构与所述炉本体一体成型。或者，可选的，所述吸热结构与所述炉本体固定连接。
[0025]根据本申请的另一个方面，提供一种用于制备晶体硅的装置，包括主炉室及与所述主炉室相连通的如前所述的晶体制备装置的副炉室。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述副炉室的上端设有提拉机构，所述提拉机构的至少部分表面设有所述吸热结构，所述涂层至少部分覆盖在所述吸热结构上。
[0027]可选的，所述提拉机构包括控制电路、与所述控制电路连接的提拉电机、与所述提拉电机连接的提拉头以及与所述提拉头连接的提拉杆(或提拉绳)，其中至少部分所述提拉杆(或提拉绳)延伸至所述副炉室的内部，至少部分所述提拉头的表面和至少部分所述提拉杆(或提拉绳)的表面设有所述吸热结构和所述涂层。
[0028]在一种可能的实现方式中，所述主炉室与所述副炉室之间设有隔离阀。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述主炉室内设有石英坩埚和水冷屏。
[0030]本申请提供的晶体制备装置的副炉室，通过使吸热结构设置在炉本体的内表面，使涂层设置在吸热结构的内表面，利用吸热结构及涂层可以增加辐射面积，提高吸热效率；其中的吸热结构设有凸起部，使得副炉室的内侧壁具有一定的粗糙度并形成具有特殊的表面结构如织构结构表面，进而可以增加涂层的表面积，利于热量的传导，增加吸热效率；此外，该凸起部还利于提高涂层与吸热结构或炉本体的结合强度，使得连接更可靠。由此，可以有效提高晶棒进入副炉室后的降温速率，降低晶棒的氧施主浓度以及有效抑制晶棒缺陷的扩展，并且节约周转时间，提高生产效率。
[0031]本申请提供的用于制备晶体硅的装置包括前述的晶体制备装置的副炉室，因而至少具有所述的晶体制备装置的副炉室的所有特点和优点，在此不再赘述。
[0032]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0033]图1为本申请示例性的一种实施方式提供的晶体制备装置的副炉室的结构示意图；
[0034]图2为图1中A处的放大剖面结构示意图；
[0035]图3为本申请示例性的一种实施方式提供的吸热结构示意图；
[0036]图4为本申请示例性的另一种实施方式提供的吸热结构示意图；
[0037]图5为本申请示例性的一种实施方式提供的用于制备晶体硅的装置的结构示意图；
[0038]图6为本申请示例性的一种实施方式提供的提拉机构的结构示意图。
[0039]附图标记：
[0040]1‑
副炉室；
[0041]11
‑
炉本体；
[0042]12
‑
吸热结构；120
‑
凸起部；121
‑
凸起面；122
‑
倾斜面；123
‑
底面；
[0043]13
‑
涂层；
[0044]2‑
主炉室；
[0045]21
‑
炉盖；
[0046]3‑
隔离阀；
[0047]4‑
石英坩埚；
[0048]5‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶体制备装置的副炉室，其特征在于，包括：炉本体；吸热结构，所述吸热结构形成在所述炉本体的至少部分内表面，所述吸热结构包括凸起部；涂层，所述涂层至少部分覆盖在所述吸热结构上。2.根据权利要求1所述的晶体制备装置的副炉室，其特征在于，所述凸起部包括平行于所述炉本体内表面的凸起面和与所述凸起面连接且呈倾斜设置的倾斜面；和/或，所述凸起部为多个，相邻所述凸起部之间形成凹陷槽。3.根据权利要求1所述的晶体制备装置的副炉室，其特征在于，所述凸起部的凸起高度为2mm至30mm。4.根据权利要求1所述的晶体制备装置的副炉室，其特征在于，自所述炉本体内表面的底端至所述炉本体内表面的100mm至3000mm的位置设有所述吸热结构。5.根据权利要求1所述的晶体制备装置的副炉室，其特征在于，所述炉本体内表面的50％至100％设有所述吸热结构。6.根据权利要求1至5任一项所述的晶体制备装置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖贵云，何丽珠，白枭龙，尚伟泽，黄晶晶，
申请(专利权)人：晶科能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：