坩埚装置及单晶炉制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种坩埚装置及单晶炉。坩埚装置包括：石墨坩埚；套设在所述石墨坩埚中的石英坩埚；设置在所述石英坩埚底部的搅拌螺旋桨。本实用新型专利技术能够改善晶棒尾部氧含量偏低的问题。低的问题。低的问题。

【技术实现步骤摘要】
坩埚装置及单晶炉


[0001]本技术涉及半导体
，特别是指一种坩埚装置及单晶炉。

技术介绍

[0002]随着半导体硅晶圆品质的不断提高，对拉晶过程中的晶棒的晶体缺陷有了更高的管控要求，影响晶体缺陷的因素主要有两个因素，其一是拉晶工艺参数，用优化的工艺参数去拉晶能制得品质更好的晶棒；其二是热场的结构和性能，其好坏是晶棒品质的先决条件，热场是拉晶炉中至关重要的组成部分，由于拉晶炉拉晶环境要求严苛，对于热场的品质和材质要求极高，不仅要耐高温，热稳定性好，而且纯度要高。
[0003]坩埚作为热场中最为重要的部件之一，一般分为两种，外侧通常为石墨坩埚，起到支撑石英坩埚和传递热的作用，内侧石英坩埚用于盛放硅溶液，同时晶棒中的氧是从石英坩埚分解得来，通常情况下R形弧面处的氧析出量最多，随着溶液的减少溶液与R形弧面的接触面积逐渐减少，导致晶棒尾部氧含量偏低。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是提供一种坩埚装置及单晶炉，能够改善晶棒尾部氧含量偏低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本技术的实施例提供技术方案如下：
[0006]一方面，本技术实施例提供一种坩埚装置，包括：
[0007]石墨坩埚；
[0008]套设在所述石墨坩埚中的石英坩埚；
[0009]设置在所述石英坩埚底部的搅拌螺旋桨。
[0010]一些实施例中，所述搅拌螺旋桨的螺旋桨叶的叶展为30
‑
40mm。
[0011]一些实施例中，所述搅拌螺旋桨的螺旋桨叶的高度为60mm。
[0012]一些实施例中，所述搅拌螺旋桨的螺旋桨叶的基体为磁性物质，表面为石英材质。
[0013]本技术的实施例还提供了一种单晶炉，包括单晶炉炉体，固定在所述单晶炉炉体的下表面中部的坩埚轴，所述坩埚轴上端设有坩埚托盘，所述坩埚托盘上表面放置如上所述的坩埚装置。
[0014]本技术的实施例具有以下有益效果：
[0015]上述方案中，在石英坩埚的底部设置有搅拌螺旋桨，在拉晶过程中随着石英坩埚的旋转，搅拌螺旋桨可以与石英坩埚做相对旋转运动，起到搅拌硅溶液的作用，以此来增强硅溶液中的强迫对流，提高氧浸入晶棒的量，增加氧在晶棒中的均一性，改善晶棒尾部氧含量偏低的问题。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例坩埚装置的示意图。
[0017]附图标记
[0018]1 石墨坩埚
[0019]2 石英坩埚
[0020]3 坩埚托盘
[0021]4 搅拌螺旋桨
[0022]5 坩埚轴
具体实施方式
[0023]为使本技术的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0024]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]本技术的实施例提供一种坩埚装置及单晶炉，能够改善晶棒尾部氧含量偏低的问题。
[0026]本技术实施例提供一种坩埚装置，如图1所示，包括：
[0027]石墨坩埚1；
[0028]套设在所述石墨坩埚1中的石英坩埚2；
[0029]设置在所述石英坩埚2底部的搅拌螺旋桨4。
[0030]本实施例中，在石英坩埚2的底部设置有搅拌螺旋桨4，在拉晶过程中随着石英坩埚2的旋转，搅拌螺旋桨4可以与石英坩埚2做相对旋转运动，起到搅拌硅溶液的作用，以此来增强硅溶液中的强迫对流，提高氧浸入晶棒的量，增加氧在晶棒中的均一性，改善晶棒尾部氧含量偏低的问题。
[0031]现有技术中因氧的分凝影响及石英坩埚结构的原因，晶棒尾部的氧含量会呈现偏低的状况，同时径向氧含量也呈现不均一状态，这很大程度上影响了晶棒的整体品质。在拉晶接近收尾时，随着溶液的减少以及溶液与石英坩埚的R 形弧面的接触面积逐渐减少，氧含量的析出会有所降低，本实施例通过搅拌螺旋桨4的搅拌可以使得石英坩埚内表面析出的氧(主要是石英坩埚R形弧面处的氧)均匀浸入到晶棒里面，提高氧浸入晶棒的量，以此来改变晶棒尾部氧含量偏低的问题。
[0032]作为优选，搅拌螺旋桨4搅拌的同时，使坩埚装置转动，且坩埚装置的转动方向与搅拌螺旋桨4的搅拌方向相反，以加强对硅溶液的搅动，有利于进一步提高晶棒尾部氧含量。
[0033]一些实施例中，所述搅拌螺旋桨的螺旋桨叶的叶展为30
‑
40mm，这样可以有效地对硅溶液进行搅拌。
[0034]一些实施例中，所述搅拌螺旋桨的螺旋桨叶的高度为60mm，这样可以有效地对硅溶液进行搅拌。
[0035]一些实施例中，所述搅拌螺旋桨的螺旋桨叶的基体为磁性物质，表面为石英材质，这样在拉晶等径阶段，在磁场作用下螺旋桨会发生转动进而搅拌硅溶液。
[0036]本技术的实施例还提供了一种单晶炉，如图1所示，包括单晶炉炉体，固定在所述单晶炉炉体的下表面中部的坩埚轴5，所述坩埚轴5上端设有坩埚托盘3，所述坩埚托盘3上表面放置如上所述的坩埚装置。其中，坩埚轴5起到支撑和带动坩埚旋转的作用。坩埚装置具有的优点该单晶炉也相应具备，在此不再赘述。
[0037]需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。
[0038]以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坩埚装置，其特征在于，包括：石墨坩埚；套设在所述石墨坩埚中的石英坩埚；设置在所述石英坩埚底部的搅拌螺旋桨。2.根据权利要求1所述的坩埚装置，其特征在于，所述搅拌螺旋桨的螺旋桨叶的叶展为30
‑
40mm。3.根据权利要求1所述的坩埚装置，其特征在于，所述搅拌螺旋桨的螺旋桨叶的高度为60mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文武，
申请(专利权)人：西安奕斯伟材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：