多层坩埚及具有其的长晶炉制造技术

本实用新型专利技术公开一种多层坩埚，包括从内到外依次同轴设置的内坩埚、外坩埚和中坩埚；内坩埚限定出晶体生长空间，中坩埚与内坩埚限定出熔料空间，中坩埚与所述外坩埚限定出加料空间；在熔料空间中，沿内坩埚的周向设置有第一遮挡件，第一遮挡件与内坩埚的侧壁以及中坩埚的侧壁连接；内坩埚的侧壁形成有连通所述晶体生长空间与所述熔料空间的第一过孔，中坩埚的侧壁形成有连通所述熔料空间与所述加料空间的第二过孔。本实用新型专利技术还公开一种长晶炉，包括上述多层坩埚。本实用新型专利技术能够减少坩埚散热面积，从而减少熔汤热量损失，无需提高加热器功率即可使坩埚内部的料充分熔化。功率即可使坩埚内部的料充分熔化。功率即可使坩埚内部的料充分熔化。

【技术实现步骤摘要】
多层坩埚及具有其的长晶炉


[0001]本技术具体是一种多层坩埚及具有其的长晶炉，属于半导体


技术介绍

[0002]连续直拉法(CCZ法)是一种在晶棒生长时不断地添加硅原料以保持硅熔汤量不变，使整个长晶制程处于稳定状态的单晶硅生长工艺。CCZ法可以减少CCZ法电阻率轴向偏析的现象，也可以长出较长的晶棒以增加产量，CCZ的单晶炉上装有储存颗粒硅原料的漏斗，并与一个振动给料器相连。CCZ使用的坩埚为双层或者多层坩埚，颗粒硅通过加料器加入到外层坩埚内，石英挡板能够有效隔绝加料引起的熔液扰流，防止内层坩埚的拉制过程受到加料过程影响。
[0003]现有技术中的多层坩埚的散热面积较大，导致熔汤热量损失，或者化料不充分，进而需要提高加热器功率，增加了能耗。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种多层坩埚及具有其的长晶炉，能够减少坩埚散热面积，从而减少熔汤热量损失，无需提高加热器功率即可使坩埚内部的料充分熔化。
[0005]为实现上述目的，一方面本技术提供一种多层坩埚，包括：
[0006]从内到外依次同轴设置的内坩埚、中坩埚和外坩埚；
[0007]所述内坩埚限定出晶体生长空间，所述中坩埚与所述内坩埚限定出熔料空间，所述中坩埚与所述外坩埚限定出加料空间；
[0008]在所述熔料空间中，沿所述内坩埚的周向设置有第一遮挡件，所述第一遮挡件与所述内坩埚的侧壁以及所述中坩埚的侧壁连接；
[0009]所述内坩埚的侧壁形成有连通所述晶体生长空间与所述熔料空间的第一过孔，所述中坩埚的侧壁形成有连通所述熔料空间与所述加料空间的第二过孔，所述第一过孔靠近所述内坩埚的底壁设置，所述第二过孔靠近所述中坩埚的底壁设置。
[0010]进一步地，在所述外坩埚轴向方向的截面中，所述第一过孔与第二过孔分别设置于内坩埚的轴线两侧。
[0011]进一步地，在所述内坩埚轴向方向的截面中，所述第一遮挡件呈向远离所述内坩埚的底壁凸起的弧形结构。
[0012]进一步地，在所述加料空间中，沿所述中坩埚的周向设置第二遮挡件，所述第二遮挡件与所述外坩埚的侧壁以及所述中坩埚的侧壁连接，所述第二遮挡件沿所述中坩埚的周向具有环形的加料口。
[0013]进一步地，在所述外坩埚轴向方向的截面中，所述第二遮挡件呈向所述外坩埚的底壁凸起的弧形结构。
[0014]进一步地，在所述熔料空间中，沿所述中坩埚的周向设置第三遮挡件，所述第三遮
挡件设置于所述第一遮挡件的下方，所述第一遮挡件、所述第三遮挡件、所述内坩埚的侧壁和所述中坩埚的侧壁共同限定出隔热空间。
[0015]进一步地，在所述中坩埚轴向方向的截面中，所述第三遮挡件呈向远离所述外坩埚的底壁凸起的弧形结构，或者呈向所述外坩埚的底壁凸起的弧形结构。
[0016]进一步地，所述内坩埚的底壁与所述中坩埚的底壁以及所述外坩埚的底壁叠设连接共同形成多层坩埚的底壁。
[0017]进一步地，所述内坩埚的底壁以其轴线为中心限定出第一底口，所述外坩埚的底壁以其轴线为中心限定出第二底口，在所述中坩埚轴向方向的截面中，所述中坩埚的底壁呈远离熔汤液面的弧形结构，所述中坩埚的底壁延伸至所述第二底口外。
[0018]另一方面，本技术还提供了一种长晶炉，包括如第一方面中任一项所述的多层坩埚。
[0019]与现有技术相比，本技术具有以下优点：
[0020]1)本技术熔料空间上部设置有第一遮挡件，减少了熔料空间内熔汤的热量散失，加料空间上部设置有第二遮挡件，减少了加料空间内熔汤的热量散失，同时在熔料空间内还设置有第三遮挡件，并与第一遮挡件、内坩埚侧壁和外坩埚侧壁形成一个隔热空间，进一步减少了熔料空间内熔汤热量的散失，从而减少了对晶体生长空间内熔汤温度的影响，同时熔汤的热量散失减少了，保证了化料的温度，因此，也保证了加入的颗粒硅在坩埚内充分熔化。
[0021]2)本技术内坩埚底壁设有第一过孔，中坩埚底壁设有第二过孔，第一过孔和第二过孔连通了晶体生长空间、熔料空间和加料空间，随着晶体生长空间内熔汤的减少，熔料空间内的熔汤会通过其底部的过孔不断的渗入到晶体生长空间内，以使晶体生长空间内的熔汤表面始终保持在设定的水平线上，同时这种加料方式不会对熔汤表面造成波动，有利于提高晶棒的生长质量。而第一过孔和第二过孔设置于内坩埚轴线两侧，熔料空间的熔汤沿着内坩埚和中坩埚侧壁流入第一过孔，从而进入到晶体生长空间内，熔汤沿着内、外坩埚侧壁流动时，进一步提高了熔汤的温度，有利于充分化料，同时减少了对晶体生长空间内熔汤温度的影响，使其温度符合晶棒生长的工艺要求。
[0022]3)由于本技术提供的多层坩埚具有由第一遮挡件、第三遮挡件、内坩埚的侧壁和中坩埚的侧壁共同限定出隔热空间，可以减少坩埚内熔汤的热量散失，在一定程度上可降低加热器的加热功率，节省了电力能源，降低了企业的生产成本。
[0023]4)由于本技术中坩埚和外坩埚上部均设置有遮挡件，即使中坩埚和外坩埚内的熔汤表面发生飞溅的情况，由于遮挡件的作用也不会飞溅到内坩埚中，对内坩埚中的熔汤液面造成波动，提高了长晶品质。
附图说明
[0024]图1是本技术一实施例结构示意图；
[0025]图2是本技术一实施例结构示意图；
[0026]图3是本技术一实施例结构示意图。
[0027]附图标记：
[0028]10
‑
外坩埚；11
‑
第二遮挡件；111
‑
加料口；12
‑
第二底口；13
‑
加料空间；
[0029]20
‑
中坩埚；21
‑
第一遮挡件；22
‑
第三遮挡件，23
‑
隔热空间；24
‑
第二过孔；25
‑
熔料空间；
[0030]30
‑
内坩埚；31
‑
第一过孔；32
‑
第一底口；33
‑
晶体生长空间。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本技术作进一步说明。
[0032]参见图1，本实施例一种多层坩埚，包括同轴设置的内坩埚30、外坩埚10和中坩埚20。其中，外坩埚10设置于最外侧，中坩埚20设置于内坩埚30与外坩埚10之间。内坩埚30限定出晶体生长空间33，为晶棒生长提供原料。中坩埚20的侧壁与内坩埚30的侧壁限定出熔料空间25，中坩埚20的侧壁与外坩埚10的侧壁限定出加料空间13。
[0033]内坩埚30的侧壁在靠近其底壁处形成有第一过孔31，第一过孔31连通晶体生长空间33与熔料空间25，中坩埚20侧壁在靠近其底壁处形成有第二过孔24，第二过孔24连通熔料空间25与加料空间13。
[0034]在熔料空间25中(即在内坩埚30与中坩埚20之间)设置有第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层坩埚，其特征在于，包括从内到外依次同轴设置的内坩埚、中坩埚和外坩埚；所述内坩埚限定出晶体生长空间，所述中坩埚与所述内坩埚限定出熔料空间，所述中坩埚与所述外坩埚限定出加料空间；在所述熔料空间中，沿所述内坩埚的周向设置有第一遮挡件，所述第一遮挡件与所述内坩埚的侧壁以及所述中坩埚的侧壁连接；所述内坩埚的侧壁形成有连通所述晶体生长空间与所述熔料空间的第一过孔，所述中坩埚的侧壁形成有连通所述熔料空间与所述加料空间的第二过孔，所述第一过孔靠近所述内坩埚的底壁设置，所述第二过孔靠近所述中坩埚的底壁设置。2.根据权利要求1所述的一种多层坩埚，其特征在于，在所述外坩埚轴向方向的截面中，所述第一过孔与第二过孔分别设置于内坩埚的轴线两侧。3.根据权利要求1所述的一种多层坩埚，其特征在于，在所述内坩埚轴向方向的截面中，所述第一遮挡件呈向远离所述内坩埚的底壁凸起的弧形结构。4.根据权利要求1所述的一种多层坩埚，其特征在于，在所述加料空间中，沿所述中坩埚的周向设置第二遮挡件，所述第二遮挡件与所述外坩埚的侧壁以及所述中坩埚的侧壁连接，所述第二遮挡件沿所述中坩埚的周向具有环形的加料口。5.根据权利要求4所述的一种多层坩埚，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田野，陈俊宏，
申请(专利权)人：徐州鑫晶半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：