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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115821367A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211562106.1(22)申请日2022.12.07(71)申请人西安奕斯伟材料科技有限公司地址710000陕西省西安市高新区西沣南路1888号1-3-029室(72)发明人杨文武(74)专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司11243专利代理师张博(51)Int.Cl.C30B15/12(2006.01)C30B15/00(2006.01)C30B29/06(2006.01)C30B15/20(2006.01)C30B15/30(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称坩埚装置、单晶炉装置及其工作方法(57)摘要本发明提供了一种坩埚装置、单晶炉装置及其工作方法,属于半导体制造技术领域。坩埚装置包括:石墨坩埚;套设在石墨坩埚中的石英坩埚;位于石墨坩埚外侧、包覆石墨坩埚的下半部分的坩埚隔热结构。单晶炉装置包括:炉体;炉体内设置有加热器,加热器通过电极螺栓固定在炉体底部,并与炉体底部的加热电极相连接;设置在加热器中央的坩埚轴,坩埚轴的上端设置有坩埚托盘,坩埚轴的下端穿出炉体的底部,坩埚托盘承载有坩埚装置;控制单元,与坩埚轴和晶棒提拉装置分别连接,用于分别控制坩埚轴和晶棒的转动方向以及转速。本发明的技术方案能够增加氧在晶棒中的均一性,改善晶棒尾部氧含量偏低的问题。CN115821367ACN115821367A权利要求书1/1页1.一种坩埚装置,其特征在于,包括:石墨坩埚;套设在所述石墨坩埚中的石英坩埚;位于所述石墨坩埚外侧、包覆所述石墨坩埚的下半部分的坩埚隔热结构。2.根据权利要求1所述的坩埚装置,其特征在于,所述坩埚隔热结构包括:石墨底筒;承载在所述石墨底筒上的石墨外筒;套设在所述石墨外筒中的石墨内筒。3.根据权利要求2所述的坩埚装置,其特征在于,所述坩埚隔热结构还包括:位于所述石墨外筒和所述石墨内筒之间的隔热毡。4.根据权利要求1所述的坩埚装置,其特征在于,所述坩埚装置还包括:设置在所述石英坩埚底部的搅拌螺旋桨。5.根据权利要求4所述的坩埚装置,其特征在于,所述搅拌螺旋桨的螺旋桨叶的叶展为30‑40mm。6.根据权利要求4所述的坩埚装置,其特征在于,所述搅拌螺旋桨的螺旋桨叶的高度为40‑60mm。7.一种单晶炉装置,其特征在于,包括:炉体;所述炉体内设置有加热器,所述加热器通过电极螺栓固定在所述炉体底部,并与所述炉体底部的加热电极相连接;设置在所述加热器中央的坩埚轴,所述坩埚轴的上端设置有坩埚托盘,所述坩埚轴的下端穿出所述炉体的底部,所述坩埚托盘承载有如权利要求1‑6中任一项所述的坩埚装置;控制单元,与所述坩埚轴和晶棒提拉装置分别连接,用于分别控制所述坩埚轴和所述晶棒提拉装置的转动方向以及转速。8.根据权利要求7所述的单晶炉装置,其特征在于,包括如权利要求4所述的坩埚装置,所述控制单元还与所述搅拌螺旋桨连接,用于控制所述搅拌螺旋桨的转动方向和转速。9.一种单晶炉装置的工作方法,其特征在于,应用于如权利要求7或8所述的单晶炉装置,所述工作方法包括:在拉晶过程中,所述控制单元控制所述坩埚轴的转动方向与所述晶棒提拉装置的转动方向相同,且转速相同。10.根据权利要求9所述的单晶炉装置的工作方法,其特征在于,应用于如权利要求8所述的单晶炉装置,所述工作方法还包括:在拉晶过程中,所述控制单元控制所述搅拌螺旋桨的转动方向与所述坩埚轴的转动方向相反。2CN115821367A说明书1/5页坩埚装置、单晶炉装置及其工作方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及一种坩埚装置、单晶炉装置及其工作方法。背景技术[0002]单晶硅作为一种半导体材料,一般用于制造集成电路和其他电子元件,目前单晶硅的生长技术有两种:区熔法和直拉法,其中直拉法是目前普遍采用的方法。在直拉法制造单晶硅时,要将多晶料置于石英坩埚中,经过高温加热使其熔化,然后籽晶由顶部降下至熔化的多晶硅中,通过控制液面的温度,使熔化的多晶硅在籽晶周围重新结晶,生成排列整齐的单晶硅棒。[0003]随着半导体硅晶圆品质的不断提高,对拉晶过程中的晶棒的晶体缺陷有了更高的管控要求,影响晶体缺陷的因素主要有两个因素,其一是拉晶工艺参数,用优化的工艺参数去拉晶能制得品质更好的晶棒;其二是热场的结构和性能,其好坏是晶棒品质的先决条件,热场是拉晶炉中至关重要的组成部分,由于拉晶炉拉晶环境要求严苛,对于热场的品质和材质要求极高,不仅要耐高温,热稳定性好,而且纯度要高。[0004]坩埚作为热场中最为重要的部件之一,一般分为两部分,外侧通常为石墨坩埚,起到支撑石英坩埚和传递热的作用,内侧石英坩埚用于盛放硅溶液,同时晶棒中的氧是从