一种带有内部水冷的直拉单晶炉热屏制造技术

本实用新型专利技术公开一种带有内部水冷的直拉单晶炉热屏，具体为一种用于半导体单晶生长的、带有内部水冷的直拉炉热屏，涉及半导体材料生长设备技术领域。本实用新型专利技术包括外热屏、保温碳毡、内热屏和保温桶上盖，外热屏、保温碳毡、内热屏为三层圆台形同轴结构，从外向内依次为外热屏、保温碳毡、内热屏，还包括冷却水管进口、圆台形螺旋水冷管、冷却水管出口、冷却水流量阀、高压水泵和喷淋冷却塔，圆台形螺旋水冷管包裹在保温碳毡中，圆台形螺旋水冷管与内热屏和外热屏均同轴；冷却水管进口和冷却水管出口从内热屏上沿穿过；冷却水管进口与高压水泵连接，冷却水管出口与喷淋冷却塔连接。?（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体材料生长领域，特指一种用于生产单晶硅棒、能够主动控制晶体轴向和径向温度梯度、带有内部水冷的直拉炉热屏。
技术介绍
直拉式单晶炉广泛用于太阳能级和半导体级单晶硅的制备，也用于包括蓝宝石等光学晶体的生长。单晶炉中热屏的改进，对于控制晶体生长中的热应力，降低热损失，都具有重要意义。现有的直拉硅单晶炉热屏主要由内热屏、外热屏和中间保温碳毡构成，其中内热屏和外热屏为石墨材料。直拉炉热屏在单晶硅棒拉制过程中，可以对氩气形成导流作用，同时阻挡加热器对单晶硅棒的烘烤，有利于单晶硅棒热量的释放，提高生长速率。但传统的直拉炉热屏不能主动控制单晶硅棒的散热，使单晶硅生长处于被动生长状态。传统的单晶硅生长过程中，通过实验和数值模拟显示，内热屏的温度约为 1100ΙΓ1400Κ，单晶硅棒的温度约为1 IOOlT 1600K，两者温差较小，结晶潜热释放较困难。由于单晶硅棒中的纵向温度梯度较小，严重影响长晶速率；ν/G比也较小，不利于生长出空位占主导的单晶硅棒。直拉法生长的单晶硅，要求尽可能大的结晶速率和尽可能少的晶格缺陷。结晶速率V取决于晶体和熔体热流量的差值

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有内部水冷的直拉单晶炉热屏，包括外热屏(2)、保温碳毡(3)、内热屏(5)和保温桶上盖(7)，所述外热屏(2)、保温碳毡(3)、内热屏(5)为三层圆台形同轴结构，从外向内依次为外热屏(2)、保温碳毡(3)、内热屏(5)，其特征在于，还包括冷却水管进口(1)、 圆台形螺旋水冷管(4)、冷却水管出口(6)、冷却水流量阀(8)、高压水泵(9)和喷淋冷却塔 (10)，所述圆台形螺旋水冷管(4)包裹在保温碳毡(3)中，所述圆台形螺旋水冷管(4)与内...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏文佳，左然，李通通，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：实用新型
国别省市：