导流筒和具有其的晶体生长设备制造技术

技术编号:41046663 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-23 21:44
本技术公开了一种导流筒和具有其的晶体生长设备,导流筒包括分隔导流装置、第一驱动装置和第二驱动装置;第一驱动装置用于驱动分隔导流装置的部分适于沿坩埚的轴向方向在初始位置和预设位置之间运动,在初始位置,分隔导流装置位于硅熔汤液面的上方,在预设位置,分隔导流装置的至少部分适于位于硅熔汤液面的下方,且分隔导流装置的底壁与坩埚的底壁间隔开,分隔导流装置将坩埚的内部空间分隔为沿坩埚的径向间隔设置的第一腔和第二腔;第二驱动装置用于驱动分隔导流装置的部分绕坩埚的中心轴线转动,以搅动第二腔内的硅熔汤。根据本技术实施例的导流筒,可以降低硅熔汤的氧含量,降低晶棒的氧含量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及晶体生长,尤其是涉及一种导流筒和具有其的晶体生长设备


技术介绍

1、相关技术中,在单晶硅的制造工艺中,最常使用的是直拉法(czochralski,缩写cz),在直拉法中,多晶硅是填充在石英坩埚内加热熔融形成硅熔汤,并在硅熔汤中浸入籽晶后向上旋转提拉,硅在籽晶与硅熔汤的界面处凝固结晶以形成单晶硅棒。然而,坩埚通常包括石英坩埚,石英坩埚的接触硅熔汤表面的部分会慢慢溶解,导致大量的氧进入硅熔汤中,易造成晶棒的氧含量过高。


技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本技术提出一种用于晶体生长设备的导流筒,所述导流筒可以降低硅熔汤的氧含量,降低晶棒的氧含量。

2、本技术还提出一种具有上述导流筒的晶体生长设备。

3、根据本技术第一方面实施例的用于晶体生长设备的导流筒,所述晶体生长设备包括:炉体、导流筒和坩埚,所述导流筒与所述坩埚均设于所述炉体内,且所述导流筒与所述坩埚同轴设置,所述坩埚位于所述导流筒的下方,所述坩埚内盛放有硅熔汤,所述导流筒包括:分隔导流装置,所述分隔导流装置形成为环形;第一驱动装置,所述第一驱动装置用于驱动所述分隔导流装置的部分适于沿所述坩埚的轴向方向在初始位置和预设位置之间运动,在所述初始位置,所述分隔导流装置位于所述硅熔汤液面的上方,在所述预设位置,所述分隔导流装置的至少部分适于位于所述硅熔汤液面的下方,且所述分隔导流装置的底壁与所述坩埚的底壁间隔开,所述分隔导流装置将所述坩埚的内部空间分隔为沿所述坩埚的径向间隔设置的第一腔和第二腔,其中所述第一腔位于所述第二腔的径向内侧;第二驱动装置,所述第二驱动装置用于驱动所述分隔导流装置的部分绕所述坩埚的中心轴线转动,以搅动所述第二腔内的硅熔汤。

4、根据本技术实施例的用于晶体生长设备的导流筒,第一驱动装置驱动分隔导流装置的部分运动至预设位置时,分隔导流装置将坩埚的内部空间分隔为沿坩埚的径向间隔设置的第一腔和第二腔,此时分隔导流装置可以阻挡第一腔和第二腔之间硅熔汤的自然热对流,从而避免石英坩埚溶解至第一腔内的氧在自然热对流作用下进入第二腔,同时,第二驱动装置驱动分隔导流装置的部分绕坩埚的中心轴线转动,以搅动第二腔内的硅熔汤,可以促进硅熔汤内sio在硅熔汤的表面挥发,以降低第二腔硅熔汤中的氧含量,以进一步减少流向第一腔硅熔汤的氧,进而减少晶棒中的氧含量。

5、在一些实施例中,所述分隔导流装置包括:导流机构,所述导流机构形成为环形,且所述导流机构适于固设于所述炉体;分隔机构,所述分隔机构设于所述导流机构的径向外侧,所述分隔机构与所述导流机构沿所述炉体的轴向滑移配合,所述第一驱动装置适于驱动所述分隔机构在所述初始位置和所述预设位置之间运动,在所述预设位置,所述分隔机构将所述坩埚的内部空间分隔成所述第一腔和所述第二腔;搅动机构,所述搅动机构设于所述分隔机构的径向外侧,所述搅动机构与所述分隔机构沿所述分隔机构的周向转动配合,所述搅动机构的正投影位于所述第二腔内,所述第二驱动装置适于驱动所述搅动机构围绕所述分隔机构转动。

6、在一些实施例中,所述搅动机构形成有第一气流通道,所述第一气流通道具有第一进气口和多组沿轴向间隔设置的出气口组,所述第一进气口与所述第一腔连通,所述出气口组形成在所述搅动机构的外周壁上,每组所述出气口组包括至少一个第一出气口,所述预设位置为多个且沿上下方向依次设置,在每个所述预设位置,至少一组所述出气口组适于位于所述硅熔汤液面上方。

7、在一些实施例中,所述分隔机构遮盖所述第一进气口,且所述分隔机构形成有第二气流通道,所述第二气流通道具有第二进气口和第二出气口,所述第二进气口形成在所述分隔机构的顶壁,且所述第二进气口与所述第一腔连通,所述第二出气口形成在所述分隔机构的侧壁,且所述第二出气口连通于所述第一进气口。

8、在一些实施例中,所述导流机构包括筒体部和安装部,所述安装部与所述炉体连接且设于所述筒体部的上端,所述安装部和所述筒体部均形成为环形,所述筒体部的外周壁形成有第三气流通道,所述第三气流通道贯穿所述筒体部的底壁以形成第三进气口,所述第三进气口与所述第一腔连通,在所述预设位置,所述第三气流通道与所述第一进气口间接连通。

9、在一些实施例中,所述用于晶体生长设备的导流筒还包括:封堵机构,所述封堵机构可运动地设于所述搅动机构,所述封堵机构构造成用于打开位于所述硅熔汤液面上方且距离液面最近的所述出气口组,且用于至少封堵位于所述硅熔汤液面下方的所述出气口组。

10、在一些实施例中,每组所述出气口组包括多个沿所述搅动机构的周向间隔设置的所述第一出气口,所述封堵机构包括封堵件,所述封堵件套设于所述搅动机构的外周壁外,且所述封堵件上形成有多组沿轴向间隔设置的连通口组,每组所述连通口组包括多个连通口,每个所述连通口分别与一个所述第一出气口对应,所述封堵件可沿周向相对于所述搅动机构转动,所述连通口组的每个所述连通口与对应所述出气口组的每个所述第一出气口周向错开设置时,所述封堵件封堵所述出气口组,所述连通口组的每个所述连通口与对应所述出气口组的每个所述第一出气口径向相对设置时,所述封堵件打开所述出气口组。

11、在一些实施例中,多组所述出气口的对应所述第一出气口沿轴向正对设置,多组所述连通口组的对应所述连通口沿周向错位设置。

12、在一些实施例中,所述连通口沿周向延伸为长条形,在轴向上相邻两个所述连通口轴向正对部分的周向宽度大于等于所述第一出气口的周向宽度。

13、在一些实施例中,所述搅动机构的底部设有分隔腔,所述分隔腔的底部和径向外侧均敞开,所述分隔腔设置有多个,多个所述分隔腔沿所述搅动机构的周向方向均匀间隔设置。

14、在一些实施例中,所述第一驱动装置包括上下滑移配合的第一驱动件和第二驱动件,所述第二驱动件的一端与所述第一驱动件连接,所述第二驱动件的另一端与所述搅动机构连接,且所述第一驱动件和所述第二驱动件均形成为环形,所述第二驱动装置用于直接驱动所述第一驱动件转动。

15、根据本技术第二方面实施例的晶体生长设备,包括:炉体;坩埚,所述坩埚设于所述炉体内;导流筒,所述导流筒为根据本技术上述第一方面实施例的用于晶体生长设备的导流筒,所述导流筒设于所述炉体内且位于所述坩埚上侧,所述导流筒与所述坩埚同轴设置。

16、根据本技术实施例的晶体生长设备,通过采用上述的导流筒,可以降低晶棒氧含量以便在一定程度上控制晶棒的氧含量。

17、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种导流筒,所述导流筒用于晶体生长设备,所述晶体生长设备包括:炉体、导流筒和坩埚,所述导流筒与所述坩埚均设于所述炉体内,且所述导流筒与所述坩埚同轴设置,所述坩埚位于所述导流筒的下方,所述坩埚内盛放有硅熔汤,其特征在于,所述导流筒包括:

2.根据权利要求1所述的导流筒,其特征在于,所述分隔导流装置包括:

3.根据权利要求2所述的导流筒,其特征在于,所述搅动机构形成有第一气流通道,所述第一气流通道具有第一进气口和多组沿轴向间隔设置的出气口组,所述第一进气口与所述第一腔连通,所述出气口组形成在所述搅动机构的外周壁上,每组所述出气口组包括至少一个第一出气口,

4.根据权利要求3所述的导流筒,其特征在于,所述分隔机构遮盖所述第一进气口,且所述分隔机构形成有第二气流通道,所述第二气流通道具有第二进气口和第二出气口,所述第二进气口形成在所述分隔机构的顶壁,且所述第二进气口与所述第一腔连通,所述第二出气口形成在所述分隔机构的侧壁,且所述第二出气口连通于所述第一进气口。

5.根据权利要求3所述的导流筒,其特征在于,所述导流机构包括筒体部和安装部,所述安装部与所述炉体连接且设于所述筒体部的上端,所述安装部和所述筒体部均形成为环形,

6.根据权利要求3所述的导流筒,其特征在于,还包括:

7.根据权利要求6所述的导流筒,其特征在于,每组所述出气口组包括多个沿所述搅动机构的周向间隔设置的所述第一出气口,

8.根据权利要求7所述的导流筒,其特征在于,多组所述出气口组的对应所述第一出气口沿轴向正对设置,多组所述连通口组的对应所述连通口沿周向错位设置。

9.根据权利要求8所述的导流筒,其特征在于,所述连通口沿周向延伸为长条形,在轴向上相邻两个所述连通口轴向正对部分的周向宽度大于等于所述第一出气口的周向宽度。

10.根据权利要求2所述的导流筒,其特征在于,所述搅动机构的底部设有分隔腔,所述分隔腔的底部和径向外侧均敞开,所述分隔腔设置有多个,多个所述分隔腔沿所述搅动机构的周向方向均匀间隔设置。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的导流筒,其特征在于,所述第一驱动装置包括上下滑移配合的第一驱动件和第二驱动件,所述第二驱动件的一端与所述第一驱动件连接,所述第二驱动件的另一端与所述分隔导流装置的搅动机构连接,且所述第一驱动件和所述第二驱动件均形成为环形,所述第二驱动装置用于直接驱动所述第一驱动件转动。

12.一种晶体生长设备,其特征在于,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种导流筒,所述导流筒用于晶体生长设备,所述晶体生长设备包括:炉体、导流筒和坩埚,所述导流筒与所述坩埚均设于所述炉体内,且所述导流筒与所述坩埚同轴设置,所述坩埚位于所述导流筒的下方,所述坩埚内盛放有硅熔汤,其特征在于,所述导流筒包括:

2.根据权利要求1所述的导流筒,其特征在于,所述分隔导流装置包括:

3.根据权利要求2所述的导流筒,其特征在于,所述搅动机构形成有第一气流通道,所述第一气流通道具有第一进气口和多组沿轴向间隔设置的出气口组,所述第一进气口与所述第一腔连通,所述出气口组形成在所述搅动机构的外周壁上,每组所述出气口组包括至少一个第一出气口,

4.根据权利要求3所述的导流筒,其特征在于,所述分隔机构遮盖所述第一进气口,且所述分隔机构形成有第二气流通道,所述第二气流通道具有第二进气口和第二出气口,所述第二进气口形成在所述分隔机构的顶壁,且所述第二进气口与所述第一腔连通,所述第二出气口形成在所述分隔机构的侧壁,且所述第二出气口连通于所述第一进气口。

5.根据权利要求3所述的导流筒,其特征在于,所述导流机构包括筒体部和安装部,所述安装部与所述炉体连接且设于所述筒体部的上端,所述安装部和所述筒体部均形成为环形,

【专利技术属性】
技术研发人员:李向阳冯厚坤
申请(专利权)人:中环领先徐州半导体材料有限公司
类型:新型
国别省市:

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