带水冷夹套的直拉式硅单晶生长炉制造技术

本发明专利技术涉及硅单晶制备装置，旨在提供一种带水冷夹套的直拉式硅单晶生长炉。该生长炉包括加热器、石英坩埚和保温装置，石英坩埚上方设有围护着单晶棒提升区域的热屏装置；在热屏装置与单晶棒提升区域之间设置一个筒状的水冷夹套；所述水冷夹套是中空的夹套设备，水冷夹套内部为冷却水流动的通道，并设进水管和出水管。本发明专利技术通过水冷夹套对单晶棒刚生长出来的高温部分进行冷却，巨大的温差使得单晶棒散热很快，单晶棒生长速度可提高近一倍。由于单晶棒生长界面的热量可以快速通过单晶棒导走，既大大降低了加热器的功耗，还能减少晶体的微缺陷。如果使用的冷却水温度更低，降温效果还会更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硅单晶制备装置，特别涉及一种带水冷夹套的直拉式硅单晶生长炉。
技术介绍
现在普遍使用的直拉单晶制造法(Czochralski， CZ法)是把原料多硅晶块放入石英坩 埚中，在低压、持续氩气流通保护的单晶炉中加热融化,再将一根直径只有10mm的棒状晶种 (籽晶)浸入熔液中。在合适的温度下，熔液中的硅原子会顺着晶种的硅原子排列结构在固 液交界面上形成规则的结晶，成为单晶体。把晶种微微的旋转向上提升，熔液中的硅原子会 在前面形成的单晶体上继续结晶，并延续其规则的原子排列结构。若整个结晶环境稳定，就 可以周而复始的形成结晶，最后形成一根圆柱形的原子排列整齐的硅单晶晶体，即硅单晶锭。硅单晶生长时需要在一个满足结晶动力的热系统中进行，热系统主要由加热器、保温系 统、熔体位置及周围气体等环境决定。于是，仿照热力学上力场、电学上磁场的描述，称这 种热系统为"热场"。热场中最能影响结晶状态是固液生长界面，它是晶体、熔体、环境三 者的传热、放热、散热综合影响的结果，在一定程度上决定着硅单晶质量。固液生长界面单 位时间内熔体凝固所释放的潜热与熔体导入界面的热量之和应等于由晶体从界面导走本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带水冷夹套的直拉式硅单晶生长炉，包括加热器、石英坩埚和保温装置，石英坩埚上方设有围护着单晶棒提升区域的热屏装置；其特征在于，在热屏装置与单晶棒提升区域之间设置一个筒状的水冷夹套；所述水冷夹套是中空的夹套设备，水冷夹套内部为冷却水流动的通道，并设进水管和出水管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建伟，朱亮，张俊，邱敏秀，
申请(专利权)人：上虞晶盛机电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]