用于磁控直拉单晶的超导磁体及其冷却方法技术

本申请公开了用于磁控直拉单晶的超导磁体及其冷却方法，超导磁体包括：超导线圈；导冷板，超导线圈设置在到冷板的侧面上；液氮箱，内部用于存放液氮，导冷板的一端与液氮箱连接，液氮箱用于通过液氮将超导线圈冷却至第一温度；GM制冷机，GM制冷机的冷头与导冷板连接，GM制冷机用于对导冷板降温，进而使超导线圈冷却至第二温度，第二温度低于第一温度，且第二温度低于或等于超导线圈的临界温度。本申请先采用液氮将超导线圈冷却至约77K的温度，然后再采用GM制冷机将超导线圈冷却至约4.2K的温度，通过两种冷却方式的结合，不但具有较低的冷却成本，而且能够将冷却时间缩短至8

【技术实现步骤摘要】
用于磁控直拉单晶的超导磁体及其冷却方法


[0001]本申请涉及半导体生产设备
，特别涉及用于磁控直拉单晶的超导磁体及其冷却方法。

技术介绍

[0002]单晶硅作为半导体器件的重要原料，广泛应用于大规模集成电路中。在直拉单晶硅的生长系统上附加一定强度的磁场，能够有效提高单晶硅棒的均匀性和品质。
[0003]用于磁控直拉单晶的超导磁体，其中心孔内需要放置单晶炉及配套的升降装置，因此需要占用大量空间。而且为了提高磁场强度和磁场均匀区范围，超导磁体的规格一般很大，直径约1.6米至2.4米，磁体总重量约10吨，其中超导线圈冷体部分重量将近3吨，而这部分超导线圈需要从室温300K降温至4.2K。降温时可以采用液氦或GM制冷机，虽然液氦降温的速度快，但是液氦属于资源稀缺，因此价格昂贵，导致降温的成本较高，而采用GM制冷机虽然成本较低，但是降温耗时巨大，即使采用4台制冷机同时降温，也需要约17天左右的降温时间。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了用于磁控直拉单晶的超导磁体及其冷却方法，用以解决现有技术中液氦降温成本较高和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于磁控直拉单晶的超导磁体，其特征在于，包括：超导线圈(1)；导冷板(3)，所述超导线圈(1)设置在所述到冷板(1)的侧面上；液氮箱(4)，内部用于存放液氮，所述导冷板(3)的一端与所述液氮箱(4)连接，所述液氮箱(4)用于通过液氮将所述超导线圈(1)冷却至第一温度；GM制冷机(6)，所述GM制冷机(6)的冷头与所述导冷板(3)连接，所述GM制冷机(6)用于对所述导冷板(3)降温，进而使所述超导线圈(1)冷却至第二温度，所述第二温度低于第一温度，且所述第二温度低于或等于所述超导线圈(1)的临界温度。2.根据权利要求1所述的用于磁控直拉单晶的超导磁体，其特征在于，还包括：低温恒温器(2)，所述超导线圈(1)、导冷板(3)和液氮箱(4)均设置在所述低温恒温器(2)内部，所述低温恒温器(2)用于隔绝外部热量。3.根据权利要求2所述的用于磁控直拉单晶的超导磁体，其特征在于，所述低温恒温器(2)包括：辐射屏，位于所述超导线圈(1)、导冷板(3)和液氮箱(4)外部；真空杜瓦，设置在所述辐射屏外部，且所述真空杜瓦和辐射屏之间的空间为真空状态。4.根据权利要求3所述的用于磁控直拉单晶的超导磁体，其特征在于，所述GM制冷机(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，李超，马鹏，刘伟，葛正福，兰贤辉，李猛，周涛，闫果，刘向宏，冯勇，张平祥，
申请(专利权)人：西安聚能超导磁体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：