一种加热器及单晶炉热场制造技术

本发明专利技术公开一种加热器及单晶炉热场，涉及单晶制造技术领域。以提供一种在不缩短加热器加热区的情况下，减少加热器的发热区，从而降低单晶硅的氧含量的技术方案。本发明专利技术提供的加热器，应用于单晶炉热场中，加热器设置在单晶炉热场中坩埚的外周，用于至少对坩埚中的熔硅液面进行加热。加热器包括：多个加热区以及多个开缝区，每个开缝区均连接于相邻两个加热区之间；多个开缝区的开口具有相同的开口方向，且开缝区的宽度大于或等于加热区的宽度。且开缝区的宽度大于或等于加热区的宽度。且开缝区的宽度大于或等于加热区的宽度。

【技术实现步骤摘要】
一种加热器及单晶炉热场


[0001]本专利技术涉及单晶制造
，尤其涉及一种加热器及单晶炉热场。

技术介绍

[0002]在直拉单晶的过程中，氧含量的来源主要是石英坩埚与盛放在石英坩埚中的熔硅发生反应生成SiO，其中大部分的氧以SiO气体形式蒸发，随单晶炉内的气体循环系统排出，剩余一部分未及时排出氧，会再次进入熔硅中，聚集在坩埚的固液结晶面随着晶体生长进入单晶硅中。
[0003]当氧随着晶体生长进入单晶硅中时，拉制的单晶硅会存在各种缺陷，因此，降低单晶硅氧含量是目前亟待解决的难题。
[0004]目前，采用将加热器的加热区缩短，以减少加热器与熔硅的反应面积，从而减少氧含量的产生。但是这样会导致加热区集中，从而使加热器寿命降低，增加加热器的使用成本。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的在于提供一种加热器及单晶炉热场，以提供一种在不缩短加热器加热区的情况下，减少加热器的加热区，从而降低单晶硅的氧含量的技术方案。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种加热器，应用于单晶炉热场中，加热器设置在单晶炉热场中坩埚的外周，用于至少对坩埚中的熔硅液面进行加热。
[0007]加热器包括：多个加热区以及多个开缝区，每个开缝区均连接于相邻两个加热区之间；多个开缝区的开口具有相同的开口方向，且开缝区的宽度大于或等于加热区的宽度。
[0008]在采用上述方案的情况下，本专利技术提供的加热器包括多个加热区以及多个开缝区，且每个开缝区连接于相邻两个加热区之间，也就是说，加热区与开缝区交替排列，整个加热器的加热区发热量更集中，减少加热器对坩埚的辐射面积，减弱熔硅中的热对流，减少了氧含量的产生，进而减小了单晶硅的缺陷。且本专利技术通过加热区与开缝区的间隔排列来减小加热器的有效加热区，相比现有技术中缩短加热器的加热区，不会导致加热区过于集中，故不会降低加热器寿命，增加加热器成本。
[0009]再者，本专利技术中多个开缝区具有相同的开口方向，且开缝区的宽度大于加热区的宽度。基于此，由于加热区和开缝区交替排列以及多个开缝区具有相同的开口方向，且开缝区的宽度大于加热区的宽度，故两个相同的加热器中一个加热器的加热区可以嵌套进另一个加热器的开缝区中，进而在制作加热器时，一个完整胚体可以加工成两个相同的加热器，从而提升加热器产出比，同时降低加热器的使用成本。
[0010]在一种可能的实现方式中，多个加热区具有相同的尺寸参数，多个开缝区具有相同的尺寸参数。
[0011]在采用上述技术方案的情况下，由于多个加热区具有相同的尺寸参数，多个开缝区具有相同的尺寸参数，基于此，在制作加热器时，可以简化坯体的复杂度。
[0012]在一种可能的实现方式中，加热区包括至少一个加热件，开缝区的开口深度与加热区中至少一个加热件的高度相匹配；其中，所述加热件的高度为沿与所述多个加热区及所述多个开缝区的排列方向垂直的方向上，所述加热件的尺寸。
[0013]在采用上述技术方案的情况下，在开缝区的开口深度与加热区中至少一个加热件的高度相匹配的情况下，在制作加热器时，加热区可以契合的嵌套进开缝区中，从而节省制作空间和胚体材料。
[0014]进一步的，当加热区包括多个加热件时，多个加热件平行设置，且多个加热件通过第一连接件首尾相连接。沿至少一个加热件的排列方向，加热件的至少一端设置有倒角。
[0015]在采用上述技术方案的情况下，当加热件的至少一端设置有倒角时，可以减小加热件的面积，从而增加加热件的电阻，进而当加热件通电后，可以增大加热件单位面积上的加热效率。
[0016]在一种可能的实现方式中，开缝区包括第二连接件，第二连接件位于开缝区背离所述开缝区的开口一侧，用于连接相邻两个加热区。
[0017]在采用上述技术方案的情况下，第二连接件用于连接相邻两个加热区，从而使多个加热区和多个开缝区形成一个稳固的整体结构。
[0018]在一种可能的实现方式中，多个所述加热区和多个所述开缝区交替连接后，围合形成与所述单晶炉热场中坩埚相匹配的形状。
[0019]在采用上述技术方案的情况下，多个所述加热区和多个所述开缝区交替连接后，围合形成与单晶炉热场中坩埚相匹配的形状，以适应单晶炉热场中坩埚的形状，从而对坩埚中的硅料进行加热。
[0020]在一种可能的实现方式中，加热器还包括至少两个支撑件和至少两个支撑件连接结构；每个所述支撑件通过可拆卸连接件与相应所述支撑件连接结构相连接。每个所述支撑件连接结构设置于所述加热器的目标加热区和与所述目标加热区相邻的开缝区之间，其中，所述目标加热区为所述多个加热区中的一个。
[0021]当所述加热器包括两个支撑件连接结构时，所述两个支撑件连接结构位于所述加热器的对称位置处。
[0022]或，当所述加热器包括的支撑件连接结构数量大于两个时，多个所述支撑件连接结构，沿所述加热器的周向，均匀的设置在所述加热器的相应位置处。
[0023]在采用上述技术方案的情况下，由于支撑件通过可拆卸连接件与支撑件连接结构相连接，用以实现对加热器的支撑。且对于不同高度的热场，可通过对支撑件的拆卸和更换来实现，而其他热场部件不受影响，从而进一步节省成本。
[0024]再者，上述支撑件连接结构的设置方式，可以使加热器更加稳固的设置在单晶炉热场中。
[0025]在一种可能的实现方式中，每个所述支撑件连接加热区结构均包括相连接的连接区以及连接开口区；所述连接开口区的宽度大于或等于所述连接区的宽度。
[0026]进一步的，至少两个支撑件连接结构的连接开口区具有相同的开口方向。
[0027]连接开口区与连接区沿多个加热区及多个开缝区的排列方向排布；连接开口区的开口深度大于或等于连接区的高度。
[0028]或，连接开口区与连接区在加热器表面上沿垂直于多个加热区及多个开缝区的排
列方向排布，连接开口区的最小开口深度大于或等于连接区的高度。
[0029]在采用上述技术方案的情况下，由于至少两个支撑件连接结构的连接开口区具有相同的开口方向，且连接开口区的宽度大于或等于连接区的宽度，连接开口区的开口深度大于或等于连接区的高度，故本专利技术中支撑件连接结构可以适应本专利技术加热器的结构，以使两个相同的加热器中一个加热器的加热区可以嵌套进另一个加热器的开缝区中，进而在制作加热器时，一个完整胚体可以加工成两个相同的加热器，从而提升加热器产出比，同时降低加热器的使用成本。
[0030]第二方面，本专利技术还公开了一种单晶炉热场，包括上述加热器。
[0031]本专利技术中第二方面及其各种实现方式的有益效果与第一方面或第一方面任一可能的实现方式的有益效果相同，此处不再赘述。
附图说明
[0032]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0033]图1示出了本专利技术实施例提供的一种加热器的结构图；
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加热器，其特征在于，应用于单晶炉热场中，所述加热器设置在所述单晶炉热场中坩埚的外周，用于至少对所述坩埚中的熔硅液面进行加热；所述加热器包括：多个加热区以及多个开缝区，每个所述开缝区均连接于相邻两个所述加热区之间；所述多个开缝区的开口具有相同的开口方向，且所述开缝区的宽度大于或等于所述加热区的宽度。2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述多个加热区具有相同的尺寸参数，所述多个开缝区具有相同的尺寸参数。3.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，每个所述加热区包括至少一个加热件，所述开缝区的开口深度，与所述加热区中所述至少一个加热件的高度相匹配；其中，所述加热件的高度为：沿与所述多个加热区及所述多个开缝区的排列方向垂直的方向上，所述加热件的尺寸。4.根据权利要求3所述的加热器，其特征在于，当所述加热区包括多个加热件时，所述多个加热件平行设置，且所述多个加热件通过相应第一连接件首尾相连接。5.根据权利3所述的加热器，其特征在于，每个所述加热件的至少一端设置有倒角。6.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述开缝区包括第二连接件，所述第二连接件位于所述开缝区背离所述开缝区的开口一侧，用于连接相邻两个所述加热区。7.根据权利要求1
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6任一项所述的加热器，其特征在于，多个所述加热区和多个所述开缝区交替连接后，围合形成与所述单晶炉热场中坩埚相匹配的形状。8.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：周永波，王玉龙，赵鹏，杨东，
申请(专利权)人：银川隆基硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：