新型单晶炉热场、拉制轻掺硅单晶棒的新型单晶炉热场制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型单晶炉热场、拉制轻掺硅单晶棒的新型单晶炉热场，包括导流筒；其特征在于，所述导流筒表面设置有碳化硅涂层。本实用新型专利技术中的新型单晶炉热场，由于采用设置碳化硅涂层的导流筒，可降低硅单晶棒生产能耗，可降低5%以上。使用本实用新型专利技术中的新型单晶炉热场，拉制的N型轻掺硅单晶的OISF可降低到100个/cm2以下。本实用新型专利技术中的新型单晶炉热场，能有效改善硅单晶棒中的Fe含量，平均值为1.80E+10atoms/cm3，最大值6.91E+10atoms/cm3。扩散长度达到450.2μm。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种新型单晶炉热场、拉制轻掺硅单晶的新型单晶炉热场及可减少N型轻掺硅单晶OISF的新型单晶炉热场。
技术介绍
随着半导体市场竞争的日趋激烈，降低能耗、节省成本、提升良率成为技术发展的核心。节能降耗已成为国家近几年的规划目标。目前单晶硅生产过程中的主要用电负载为单晶炉。单晶炉的耗电量占总用电量的45%，耗电量大是单晶生长的一个大问题，如何能在确保单晶产量的前提下，达到节能降耗的目标是一个急需解决的问题。除降低生产能耗外，提高产品质量也是单晶硅生产中的需要考虑的重要因素。衡量硅单晶棒质量的其中两个重要指标，一是0ISF，即氧化层错；二是金属杂质含量，尤其是 铁含量，铁含量采用每立方厘米的铁原子个数衡量。这两个指标值越小，表示硅单晶棒质量越闻。
技术实现思路
本技术的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种可提高硅单晶棒质量的新型单晶炉热场。为实现以上目的，本技术通过以下技术方案实现新型单晶炉热场，包括导流筒；其特征在于，所述导流筒表面设置有碳化硅涂层。优选地是，所述导流筒包括相互连接的内导流筒和外导流筒；内导流筒设置在外导流筒内，内导流筒与外导流筒之间具有间隙，所述间隙内设置有保温材料。优选地是，还包括保温筒，保温筒内设置有加热器，加热器围绕石墨坩埚设置，石墨坩埚内设置有石英坩埚；所述导流筒设置于石英坩埚上方。拉制轻掺硅单晶的新型单晶炉热场，其特征在于，包括导流筒，所述导流筒表面设置有碳化硅涂层。优选地是，所述导流筒包括相互连接的内导流筒和外导流筒；内导流筒设置在外导流筒内，内导流筒与外导流筒之间具有间隙，所述间隙内设置有保温材料。优选地是，所述轻掺单晶电阻率为O. 1-100 Ω · Cm。优选地是，还包括保温筒，保温筒内设置有加热器，加热器围绕石墨坩埚设置，石墨坩埚内设置有石英坩埚；所述导流筒设置于石英坩埚上方。优选地是，所述硅单晶晶向为〈100〉。一种可减少N型轻掺单晶OISF的新型单晶炉热场，其特征在于，包括导流筒，所述导流筒表面设置有碳化硅涂层。优选地是，所述导流筒包括相互连接的内导流筒和外导流筒；内导流筒设置在外导流筒内，内导流筒与外导流筒之间具有间隙，所述间隙内设置有保温材料。优选地是，所述轻掺硅单晶电阻率为O. 1-100 Ω · cm。优选地是，所述的OISF小于等于100个/cm2。优选地是，还包括保温筒，保温筒内设置有加热器，加热器围绕石墨坩埚设置，石墨坩埚内设置有石英坩埚；所述导流筒设置于石英坩埚上方。优选地是，所述硅单晶晶向为〈100〉。本技术中的新型单晶炉热场，由于采用设置碳化硅涂层的导流筒，可降低晶棒生产能耗，可降低5%以上。使用本技术中的新型单晶炉热场，拉制的硅单晶的OISF可降低到100个/cm2以下。本技术中的新型单晶炉热场，能有效改善硅单晶棒中的Fe含量，平均值为I. 80E+10atoms/cm3,最大值6. 91E+10atoms/cm3。扩散长度达到450. 2 μ m。附图说明图I为本技术结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术进行详细的描述如图I所示，新型单晶炉热场，炉筒I内设置有保温筒8，保温筒8包括上保温筒81和下保温筒82。下保温筒82内设置有加热器4。加热器4与电极6通过加热器电极脚5连接。加热器电极脚5与电极6通过电极螺丝7连接，电极螺丝7平行于炉筒I轴向设置。安装时，电极螺丝7自上向下拧入加热器电极垫脚5和电极6内，将两者连接在一起。加热器4内设置有石墨樹祸2,石墨 甘祸2内设置有石英樹祸3。加热器4围绕石墨樹祸2设置，为石墨坩埚2提供加热的热能。上保温筒81内壁比下保温筒82内壁更靠近石墨坩埚4，也就是，上保温筒81自下保温筒82向内延伸一定的长度，该长度可根据热场尺寸及需要的加热功率确定。上保温筒81可阻挡热辐射，降低热能损失。上保温筒81和下保温筒82之间设置有隔热挡板10，隔热挡板10设置于加热器4上方，也可以阻挡热辐射。加热器4下方设置有保温挡圈9，可以降低热能向下的热辐射。石英坩埚3上方设置有导流筒，导流筒包括内导流筒11和外导流筒12。导流筒11和外导流筒12连接，两者之间的间隙内填充有保温材料。内导流筒11和外导流筒12表面均涂有碳化硅涂层。保温材料可选用现有技术中使用的材料，如高纯度碳毡。使用16英寸新型单晶炉热场拉制单晶晶棒，投料45公斤，平均拉晶功率对比如下图所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型单晶炉热场，包括导流筒；其特征在于，所述导流筒表面设置有碳化硅涂层。

【技术特征摘要】
1.新型单晶炉热场，包括导流筒；其特征在于，所述导流筒表面设置有碳化硅涂层。2.根据权利要求I所述的新型单晶炉热场，其特征在于，所述导流筒包括相互连接的内导流筒和外导流筒；内导流筒设置在外导流筒内，内导流筒与外导流筒之间具有间隙，所述间隙内设置有保温材料。3.根据权利要求I所述的新型单晶炉热场，其特征在于，还包括保温筒，保温筒内设置有加热器，加热器围绕石墨坩埚设置，石墨坩埚内设置有石英坩埚；所述导流筒设置于石英坩埚上方。4.拉制轻掺硅单晶棒的新型单晶炉热场，其特征在于，包括导流筒，所述导流筒表面设置有碳化硅涂层。5.根据权利要求4所述的拉制轻掺硅单晶棒的新型单晶炉热场，其特征在于，所述导流筒包括相互连接的内导流筒和外导流筒；内导流筒设置在外导流筒内，内导流筒与外导流筒之间具有间隙，所述间隙内设置有保温材料。6.根据权利要求4所述的拉制轻掺硅单晶棒的新型单晶炉热场，其特征在于，所述轻掺硅单晶棒电阻率为0. 1-100 Q cm。7.根据权利要求4所述的拉制轻掺硅单晶棒的新型单晶炉热场，其特征在于，还包括保温筒，保温筒内设置有加热器，加热器围绕石墨坩埚设置，石墨坩埚内设置有石英坩埚；所述导流...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建超，沈杨宇，
申请(专利权)人：上海合晶硅材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：