一种单晶炉热场结构、单晶炉及晶棒.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CN113755944A(43)申请公布日2021.12.07(21)申请号202010505348.1(22)申请日2020.06.05(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室申请人西安奕斯伟硅片技术有限公司(72)发明人毛勤虎沈福哲其他发明人请求不公开姓名(74)专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司11243代理人许静胡影(51)Int.Cl.C30B15/14(2006.01)C30B15/00(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种单晶炉热场结构、单晶炉及晶棒(57)摘要本发明提供一种单晶炉热场结构、单晶炉及晶棒，其特征在于，包括：炉体，所述炉体的内部中央设有坩埚；侧部加热器，所述侧部加热器设置于所述坩埚外围；导流组件，所述导流组件设置于所述侧部加热器和所述坩埚之间，用于与所述坩埚的外壁形成气体流动通道以将气体排出所述炉体外。根据本发明实施例的单晶炉热场结构，可以通过形成的气体流动通道对通入单晶炉内的气体进行引导排出炉外，以对炉内的加热器进行隔离保护，避免气体中裹挟的一氧化硅对加热器造成损坏，从而提高炉内加热器的使用寿命、确保加热器的正常工作。CN113755944ACN113755944A权利要求书1/1页1.一种单晶炉热场结构，应用于单晶炉，所述单晶炉包括炉体和设置于所述炉体内部中央的坩埚，其特征在于，包括：侧部加热器，所述侧部加热器设置于所述坩埚外围；导流组件，所述导流组件围设于所述侧部加热器和所述坩埚的侧壁之间以及所述坩埚的下方，用于与所述坩埚的外壁形成气体流动通道，所述气体流动通道与所述炉体的外部连通以将气体排出所述炉体外。2.根据权利要求1所述的单晶炉热场结构，其特征在于，所述导流组件包括侧部导热筒、底部导热板和排气筒，所述侧部导热筒设置于所述侧部加热器和所述坩埚之间并包围所述坩埚的侧壁，所述底部导热板设置于所述坩埚下方，所述侧部导热筒的底端与所述底部导热板密封连接，所述底部导热板上开设有至少一个排气孔，所述排气筒穿设于所述排气孔内，所述排气筒的一端连通所述气体流动通道，另一端伸出于所述炉体外。3.根据权利要求2所述的单晶炉热场结构，其特征在于，还包括：底部加热器，所述底部加热器设置于所述底部导热板的下方。4.根据权利要求2所述的单晶炉热场结构，其特征在于，所述排气孔的数量为四个，四个所述排气孔在同一圆周上间隔布设，每一所述排气孔内设置有一所述排气筒。5.根据权利要求2所述的单晶炉热场结构，其特征在于，所述侧部导热筒和所述底部导热板采用石墨材料制成。6.根据权利要求5所述的单晶炉热场结构，其特征在于，所述石墨材料为石墨烯。7.根据权利要求2所述的单晶炉热场结构，其特征在于，还包括：真空泵，所述真空泵与所述排气筒伸出于所述炉体外的一端连接，用于抽取气体流动通道内的气体。8.根据权利要求7所述的单晶炉热场结构，其特征在于，还包括：过滤装置，所述过滤装置设置于所述排气筒和所述真空泵之间，用于过滤气体中的杂质颗粒。9.根据权利要求3所述的单晶炉热场结构，其特征在于，还包括：侧部隔热材料层，所述侧部隔热材料层设置于所述侧部加热器和所述炉体的内侧壁之间；底部隔热材料层，所述底部隔热材料层设置于所述底部加热器和所述炉体的底壁之间。10.根据权利要求1所述的单晶炉热场结构，其特征在于，还包括：导流筒，所述导流筒设置于所述坩埚上方。11.一种单晶炉，所述单晶炉包括炉体和设置于所述炉体内部中央的坩埚，其特征在于，还包括：如权利要求1-10中任一项所述的单晶炉热场结构。12.一种晶棒，其特征在于，所述晶棒采用如权利要求11所述的单晶炉制备得到。2CN113755944A说明书1/4页一种单晶炉热场结构、单晶炉及晶棒技术领域[0001]本发明涉及晶棒制备技术领域，具体涉及一种单晶炉热场结构、单晶炉及晶棒。背景技术[0002]单晶硅材料在生长过程中，特别是通过直拉法单晶炉生长单晶硅材料的过程中，通常利用石墨热场提供生长温度、梯度控制等。具体过程中，是在低真空度且伴有惰性气体环境中进行多晶原料的熔化，通过籽晶的接触，旋转提升制备得到单晶材料，其中，热源主要来自于石墨加热器。然而，二次加料时发生的硅液溅出，以及高温下硅液表面逸出的一氧化硅(SiO)随炉内气流接触到石墨加热器后会发生反应，一方面会在加热器表面形成碳化硅(SiC)沉积，另一方面由于化学反应的存在，加热器厚度随使用次数的增加将逐渐减少，这就直接导致加热器表面材料属性的变化以及加热器自身由于厚度变化导致的加热性能降低等问题，最终会降低加热器使用寿命，并直接影响产品品质。