单晶炉热场装置、单晶炉及单晶生长控制方法.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CN113122910A(43)申请公布日2021.07.16(21)申请号202010043383.6(22)申请日2020.01.15(71)申请人华坪隆基硅材料有限公司地址674800云南省丽江市华坪县石龙坝镇清洁载能产业园区(72)发明人邓浩严立新付泽华马少林王建波马宝文永飞谢志宴(74)专利代理机构北京工信联合知识产权代理有限公司11266代理人白晓晰(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B15/20(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称单晶炉热场装置、单晶炉及单晶生长控制方法(57)摘要本发明公开单晶炉热场装置、单晶炉及单晶生长控制方法。该单晶炉热场装置，包括：热屏，所述热屏在其中心形成有气流通道；换热部件，所述换热部件设置在所述气流通道内，并围合地形成提拉通道；所述热屏用于设置在坩埚的上方；所述热屏具有底部，所述底部至少部分地阻挡在所述换热部件与所述坩埚内的硅熔体液面之间。该单晶炉热场装置在热屏形成的气流通道内，设置换热部件，快速带走结晶释放的潜热；热屏的底部至少部分地阻挡在所述换热部件与硅熔体液面之间，改善热屏的效能；增加晶体纵向温度梯度，提高晶体生长速度。CN113122910ACN113122910A权利要求书1/2页1.一种单晶炉热场装置，其特征在于，包括：热屏(1010)，所述热屏(1010)在其中心形成有气流通道；换热部件(1020)，所述换热部件(1020)设置在所述气流通道内，并围合地形成提拉通道；所述热屏(1010)设置在坩埚(2000)的上方；所述热屏(1010)具有底部，所述底部至少部分地阻挡在所述换热部件(1020)与所述坩埚(2000)内的硅熔体液面(2010)之间。2.根据权利要求1所述的单晶炉热场装置，其特征在于，所述底部在朝向所述硅熔体液面(2010)的一侧具有隔离面(1010A)；所述隔离面(1010A)与所述硅熔体液面(2010)之间的距离为10-60mm。3.根据权利要求1所述的单晶炉热场装置，其特征在于，还包括：集热体(1030)；所述集热体(1030)成组地设置于所述换热部件(1020)；所述集热体(1030)位于所述换热部件(1020)朝向所述提拉通道的一侧。4.根据权利要求3所述的单晶炉热场装置，其特征在于，所述集热体(1030)包括凸起部；所述凸起部自所述换热部件(1020)换热部件向所述提拉通道方向伸出。5.根据权利要求3所述的单晶炉热场装置，其特征在于，所述集热体(1030)与所述换热部件(1020)一体式加工而成；或所述集热体(1030)焊接于所述换热部件(1020)；或所述集热体(1030)螺纹连接于所述换热部件(1020)。6.根据权利要求1所述的单晶炉热场装置，其特征在于，所述换热部件(1020)包括自上而下连接的第一形状轮廓和第二形状轮廓；所述第一形状轮廓为中空的截断圆锥形筒；所述第二形状轮廓为中空的圆柱形筒；所述第一形状轮廓自上而下地收口；第一形状轮廓的下端的内径与第二形状轮廓的内径相等。7.根据权利要求1所述的单晶炉热场装置，其特征在于，所述热屏(1010)包括内壁(1011)；所述内壁(1011)包括自上而下连接的第二内壁轮廓和第三内壁轮廓；所述第二内壁轮廓为截断圆锥形；所述第三内壁轮廓为圆柱形；所述第二内壁轮廓自上而下地收口；所述第二内壁轮廓的下端的内径与第三内壁轮廓的内径相等。8.根据权利要求7所述的单晶炉热场装置，其特征在于，所述内壁(1011)还包括连接在所述第二内壁轮廓上方的第一内壁轮廓；所述第一内壁轮廓为圆柱形；所述第二内壁轮廓的上端的内径与第一内壁轮廓的内径相等。9.根据权利要求1所述的单晶炉热场装置，其特征在于，还包括：2CN113122910A权利要求书2/2页冷却介质输入管路(1041)；冷却介质输出管路(1042)；所述换热部件(1020)内设置有用于冷却介质流通的流道；流入所述换热部件(1020)的流道的冷却介质由所述冷却介质输入管路(1041)输送；从所述换热部件(1020)的流道流出的冷却介质由所述冷却介质输出管路(1042)输送。10.一种单晶炉，其特征在于，包括：坩埚(2000)；加热器，设置在所述坩埚(2000)的外侧，用于对所述坩埚(2000)加热；根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的单晶炉热场装置，所述单晶炉热场装置的热屏(1010)设置在所述坩埚(2000)的上方。11.一种单晶生长控制方法，其特征在于，应用于权利要求10所述的单晶炉，包括：步骤S1、在各单晶生长阶段，获取预先确定的最大拉晶速度V1M；步骤S2、根据预先存储的速度差阈值V1