本发明专利技术公开了一种冷却装置及其控制方法、晶体生长设备，冷却装置用于晶体生长设备，且用于对晶体进行冷却，晶体的顶部具有晶冠，冷却装置包括第一冷却套和第二冷却套，第一冷却套适于与晶体生长设备的拉晶机构固定相连且罩设于晶冠上侧，第一冷却套的内壁面和晶体的表面间隔开，第二冷却套形成为筒状结构，且适于固设于晶体生长设备的炉体内，在冷却装置的横截面上，第二冷却套的正投影套设于第一冷却套的正投影外，第二冷却套用于在晶体的生长过程中对晶体的不同部分进行冷却，第一冷却套的轴向长度小于第二冷却套的轴向长度。根据本发明专利技术的冷却装置，有效保证晶体整个生长过程中的冷却需求，尤其是保证了晶体生长初期对晶冠的冷却需求。冷却需求。冷却需求。
【技术实现步骤摘要】
冷却装置及其控制方法、晶体生长设备
[0001]本专利技术涉及晶体生产设备
，尤其是涉及一种冷却装置及其控制方法、晶体生长设备。
技术介绍
[0002]晶体生长设备比如单晶炉中，通常设置冷却装置以用于对晶体进行冷却。然而，相关技术中，冷却装置在长晶初期，冷却装置与固液界面相距较远，使得冷却装置对于晶体生长初期的冷却效果欠佳，尤其是对晶体的晶径或晶冠的冷却效果无法满足需求。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种冷却装置，所述冷却装置有效保证晶体整个生长过程中的冷却需求，尤其是保证了晶体生长初期对晶冠的冷却需求。
[0004]本专利技术还提出一种具有上述冷却装置的晶体生长设备。
[0005]本专利技术还提出一种冷却装置的控制方法。
[0006]根据本专利技术第一方面实施例的冷却装置，所述冷却装置用于晶体生长设备，且用于对晶体进行冷却，所述晶体的顶部具有晶冠，所述冷却装置包括：第一冷却套，所述第一冷却套适于与所述晶体生长设备的拉晶机构固定相连且罩设于所述晶冠上侧，在晶体生长过程中所述第一冷却套随所述拉晶机构的提升而上升，且所述第一冷却套的内壁面和所述晶体的表面间隔开，所述第一冷却套限定出至少一个第一冷却通道；第二冷却套，所述第二冷却套形成为筒状结构，且适于固设于所述晶体生长设备的炉体内，在所述冷却装置的横截面上，所述第二冷却套的正投影套设于所述第一冷却套的正投影外，所述第二冷却套限定出第二冷却通道，且用于在所述晶体的生长过程中对所述晶体的不同部分进行冷却，所述第一冷却套的轴向长度小于所述第二冷却套的轴向长度。
[0007]根据本专利技术实施例的冷却装置，通过设置冷却装置包括第一冷却套和第二冷却套，并使得第一冷却套适于罩设于晶冠上侧以对晶冠进行冷却、第二冷却套用于在晶体生长过程中对晶体的不同部分进行冷却，从而有效保证晶体整个生长过程中的冷却需求，尤其是保证了晶体生长初期对晶冠的冷却需求。
[0008]在一些实施例中，所述第一冷却套形成有第一通孔，所述拉晶机构适于穿设于所述第一通孔。
[0009]在一些实施例中，所述第一冷却套的顶部形成有多个第二通孔，多个所述第二通孔沿所述冷却装置的周向间隔设置，使保护气通过所述第二通孔流入所述冷却装置和所述晶体之间。
[0010]在一些实施例中，所述第一冷却套包括：第一冷却部，所述第一冷却部形成为筒状结构，且限定出所述第一冷却通道；第二冷却部，所述第二冷却部盖设于所述第一冷却部的上端，且与所述拉晶机构固定相连，所述第二冷却部限定出所述第一冷却通道，且所述第二
冷却部的所述第一冷却通道与所述第一冷却部的所述第一冷却通道独立设置。
[0011]在一些实施例中，所述第二冷却部的内壁面形状与所述晶冠表面形状一致。
[0012]在一些实施例中，在所述冷却装置的纵截面上，所述第一冷却部的外周壁与所述第二冷却套的内周壁中的至少一个形成为曲线段。
[0013]在一些实施例中，所述第二冷却套适于固设于所述晶体生长设备的炉体内。
[0014]在一些实施例中，所述第二冷却套的外周壁设有散热结构。
[0015]在一些实施例中，所述散热结构包括多组沿所述第二冷却套的轴向依次布置的散热组，至少相邻两组所述散热组中，位于下侧的所述散热组在所述第二冷却套轴向上单位长度的散热面积大于位于上侧的所述散热组在所述第二冷却套轴向上单位长度的散热面积。
[0016]在一些实施例中，所述散热结构包括：至少一组翅片组，每组所述翅片组包括多个散热翅片，所述翅片组的多个所述散热翅片沿所述第二冷却套的轴向和/或周向间隔设置。
[0017]根据本专利技术第二方面实施例的晶体生长设备，包括炉体和根据本专利技术上述第一方面实施例的冷却装置，所述冷却装置设于所述炉体内且用于对所述晶体进行冷却。
[0018]根据本专利技术实施例的晶体生长设备，通过采用上述的冷却装置，便于保证晶体整个生长过程中的冷却需求，尤其是晶体生长初期的冷却需求。
[0019]根据本专利技术第三方面实施例的冷却装置的控制方法，所述冷却装置为根据本专利技术上述第一方面实施例的冷却装置，所述控制方法包括以下步骤：S1、在引晶阶段，调节所述第一冷却通道内介质的流量，以使晶体的第一预设位置的温度处于引晶温度范围内，并调节所述第二冷却通道内介质的流量，以使所述第一冷却通道的出口温度位于预设温度范围内。
[0020]根据本专利技术实施例的冷却装置的控制方法，便于有效保证晶体生长初期的冷却需求，尤其保证了引晶阶段的冷却需求。
[0021]在一些实施例中，所述第一冷却套包括第一冷却部和第二冷却部，所述第一冷却部形成为筒状结构，且限定出所述第一冷却通道，所述第二冷却部盖设于所述第一冷却部的上端，且与所述拉晶机构固定相连，所述第二冷却部限定出所述第一冷却通道，且所述第二冷却部的所述第一冷却通道与所述第一冷却部的所述第一冷却通道独立设置。
[0022]在一些实施例中，在步骤S1中，所述第一冷却部的介质的流量与所述第二冷却部的介质的流量相等。
[0023]在一些实施例中，控制方法还包括：S2、在缩颈阶段和放转肩阶段，根据第二预设位置的温度和所述晶冠的生长程度调节所述第二冷却部的所述第一冷却通道内介质的流量；S3、在等径初始阶段，所述第二冷却部的所述第一冷却通道内的介质流量增大至流量最大值，根据所述第二预设位置的温度和所述晶体的生长状态调节所述第一冷却部的所述第一冷却通道内介质的流量，根据所述第一冷却通道的出口温度调节所述第二冷却通道内介质的流量；S4、在等径中间阶段，所述第二冷却部的所述第一冷却通道内的介质流量保持在所述流量最大值，所述第一冷却部的所述第一冷却通道内的介质流量与所述等径初始阶段结束时所述第一冷却部的所述第一冷却通道内的介质流量相等，根据所述第二预设位置的温度和所述晶体的生长状态调节所述第二冷却通道内介质的流量；S5、在等径结尾阶段，根据所述第一冷却通道的出口温度调节所述第一冷却通道内介质的流量，根据所述第二预设
位置的温度和所述晶体的生长状态调节所述第二冷却通道内介质的流量；S6、在收尾阶段，根据所述第一冷却通道的出口温度调节所述第一冷却通道内介质的流量。
[0024]本专利技术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，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0025]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0026]图1是根据本专利技术一个实施例的晶体生长设备的局部示意图；
[0027]图2是图1中所示的第一冷却套的示意图；
[0028]图3是图1中所示的第二冷却套的示意图；
[0029]图4是图1中所示的冷却装置的剖视图；
[0030]图5是根据本专利技术另一个实施例的第二冷却套的示意图；
[0031]图6是根据本专利技术一个实施例的冷却装置的控制方法流程示意图。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冷却装置(1)，其特征在于，所述冷却装置(1)用于晶体生长设备(100)，且用于对晶体(101)进行冷却，所述晶体(101)的顶部具有晶冠(101a)，所述冷却装置(1)包括：第一冷却套(11)，所述第一冷却套(11)适于与所述晶体生长设备(100)的拉晶机构(4)固定相连且罩设于所述晶冠(101a)上侧，在晶体生长过程中所述第一冷却套(11)随所述拉晶机构(4)的提升而上升，且所述第一冷却套(11)的内壁面和所述晶体(101)的表面间隔开，所述第一冷却套(11)限定出至少一个第一冷却通道；第二冷却套(12)，所述第二冷却套(12)形成为筒状结构，且适于固设于所述晶体生长设备(100)的炉体(2)内，在所述冷却装置(1)的横截面上，所述第二冷却套(12)的正投影套设于所述第一冷却套(11)的正投影外，所述第二冷却套(12)限定出第二冷却通道，且用于在所述晶体(101)的生长过程中对所述晶体(101)的不同部分进行冷却；所述第一冷却套(11)的轴向长度小于所述第二冷却套(12)的轴向长度。2.根据权利要求1所述的冷却装置(1)，其特征在于，所述第一冷却套(11)形成有第一通孔(11a)，所述拉晶机构(4)适于穿设于所述第一通孔(11a)。3.根据权利要求1所述的冷却装置(1)，其特征在于，所述第一冷却套(11)的顶部形成有多个第二通孔(11b)，多个所述第二通孔(11b)沿所述冷却装置(1)的周向间隔设置，使保护气通过所述第二通孔(11b)流入所述冷却装置(1)和所述晶体(101)之间。4.根据权利要求1所述的冷却装置(1)，其特征在于，所述第一冷却套(11)包括：第一冷却部(111)，所述第一冷却部(111)形成为筒状结构，且限定出所述第一冷却通道；第二冷却部(112)，所述第二冷却部(112)盖设于所述第一冷却部(111)的上端，且与所述拉晶机构(4)固定相连，所述第二冷却部(112)限定出所述第一冷却通道，且所述第二冷却部(112)的所述第一冷却通道与所述第一冷却部(111)的所述第一冷却通道独立设置。5.根据权利要求4所述的冷却装置(1)，其特征在于，所述第二冷却部(112)的内壁面形状与所述晶冠(101a)表面形状一致。6.根据权利要求4所述的冷却装置(1)，其特征在于，在所述冷却装置(1)的纵截面上，所述第一冷却部(111)的外周壁与所述第二冷却套(12)的内周壁中的至少一个形成为曲线段。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的冷却装置(1)，其特征在于，所述第二冷却套(12)的外周壁设有散热结构(13)。8.根据权利要求7所述的冷却装置(1)，其特征在于，所述散热结构(13)包括多组沿所述第二冷却套(12)的轴向依次布置的散热组，至少相邻两组所述散热组中，位于下侧的所述散热...
【专利技术属性】
技术研发人员：王双丽，陈俊宏，
申请(专利权)人：徐州鑫晶半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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