冷却组件及其控制方法、晶体生长装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114150371A(43)申请公布日2022.03.08(21)申请号202111478128.5(22)申请日2021.12.06(71)申请人徐州鑫晶半导体科技有限公司地址221004江苏省徐州市经济技术开发区鑫芯路1号(72)发明人黄末陈俊宏(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人赵静(51)Int.Cl.C30B15/20(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称冷却组件及其控制方法、晶体生长装置(57)摘要本发明公开了一种冷却组件及其控制方法、晶体生长装置，冷却组件用于晶体生长装置，晶体生长装置还包括炉体和坩埚，坩埚设于炉体内且限定出盛放空间，冷却组件设于炉体内且位于坩埚的上方，冷却组件用于对晶体进行冷却，冷却组件包括：冷却套，冷却套适于套设于晶体外，且冷却套的内周壁和晶体的外周壁间隔开，冷却套限定出冷却通道，冷却通道具有出气口，出气口适于朝向坩埚内熔体的固液界面处吹送冷却气体，出气口处的气流方向、气流流速和气流流量中的至少一个可调节，其中，气流方向可调节以使气流流向与水平面之间的夹角可调节。根据本发明的冷却组件，便于实现对晶体生长直径的及时控制，提升了晶体生产效率。CN114150371ACN114150371A权利要求书1/2页1.一种冷却组件，其特征在于，所述冷却组件用于晶体生长装置，所述晶体生长装置还包括炉体和坩埚，所述坩埚设于所述炉体内且限定出盛放空间，所述冷却组件设于所述炉体内且位于所述坩埚的上方，所述冷却组件用于对晶体进行冷却，所述冷却组件包括：冷却套，所述冷却套适于套设于所述晶体外，且所述冷却套的内周壁和所述晶体的外周壁间隔开，所述冷却套限定出冷却通道，所述冷却通道具有出气口，所述出气口适于朝向所述坩埚内熔体的固液界面处吹送冷却气体，所述出气口处的气流方向、气流流速和气流流量中的至少一个可调节，其中，所述气流方向可调节以使气流方向与水平面之间的夹角可调节。2.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，所述出气口处设有可转动的导流件，以调节所述出气口处的气流方向，所述导流件的转动轴线与所述水平面平行。3.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，所述出气口为多个，多个所述出气口沿所述冷却套的轴向和/或周向间隔设置。4.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，所述出气口为多个，多个所述出气口处的可调节参数不同，其中，所述可调参数包括所述气流方向、所述气流流速和所述气流流量。5.根据权利要求1‑4中任一项所述的冷却组件，还包括：驱动机构，所述驱动机构设在所述炉体上，且所述驱动机构与所述冷却套连接，所述驱动机构适于驱动所述冷却套相对所述炉体上下移动。6.一种冷却组件的控制方法，其特征在于，所述冷却组件为根据权利要求1‑5中任一项所述的冷却组件，所述控制方法包括：根据所述晶体在等径生长阶段的生长直径与预设直径的大小关系，调节所述出气口处的气流方向、气流流速和气流流量中的至少一个，以使所述晶体的生长直径达到所述预设直径。7.根据权利要求6所述的冷却组件的控制方法，其特征在于，所述根据所述晶体在等径生长阶段的生长直径与预设直径的大小关系，调节所述出气口处的气流方向、气流流速和气流流量中的至少一个，包括：所述晶体的生长直径与所述预设直径的差值大于第一预设值时，减小所述出气口处的气流流向与所述水平面之间的夹角；和/或，减小所述出气口处的气流流速；和/或，减小所述出气口处的气流流量；所述晶体的生长直径与所述预设直径的差值小于第二预设值时，增大所述出气口处的气流流向与所述水平面之间的夹角；和/或，增大所述出气口处的气流流速；和/或，增大所述出气口处的气流流量；所述晶体的生长直径与所述预设直径的差值大于等于所述第二预设值且小于等于所述第一预设值时，所述出气口处的气流方向、气流流速和气流流量中的所述至少一个不变，其中，所述第一预设值大于零，所述第二预设值小于零。8.根据权利要求6所述的冷却组件的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：所述晶体在等径生长阶段的生长直径与所述预设直径的差值的绝对值越大，所述出气口处的气流方向、气流流速和气流流量中的所述至少一个的调节速率越大。2CN114150371A权利要求书2/2页9.根据权利要求6‑8中任一项所述的冷却组件的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：在引晶阶段、放肩阶段和转肩阶段，控制所述出气口关闭；从所述转肩阶段过渡到等径阶段时，控制所述出气口打开，且将所述出气口处的气流方向与所述水平面之间的夹角调节为预设夹角以使所述出气口处的气流吹向预设区域，所述预设区域位于所述固液界面的上方且与所述固液界面相距预设距离；和/或，所述出气口处的气