单晶炉加热装置、单晶炉及单晶炉的加热方法.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CN111733447A(43)申请公布日2020.10.02(21)申请号202010461851.1(22)申请日2020.05.27(71)申请人西安奕斯伟硅片技术有限公司地址710065陕西省西安市高新区锦业路1号都市之门A座1323室(72)发明人蒲以松(74)专利代理机构西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙)61230代理人刘长春(51)Int.Cl.C30B15/14(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图5页(54)发明名称单晶炉加热装置、单晶炉及单晶炉的加热方法(57)摘要本发明公开了一种单晶炉加热装置、单晶炉及单晶炉的加热方法，单晶炉加热装置包括第一加热结构，且沿周向第一加热结构的上端部至下端部的高度一致；第二加热结构，位于第一加热结构下方；第三加热结构，位于第二加热结构下方；第一加热结构的加热控制机构与第二加热结构、第三加热结构的加热控制机构不同，且第一加热结构的高度满足在等径生长阶段坩埚中的熔液处于第一加热结构的高度范围内。本发明第一加热结构的上端部至第一加热结构的下端部的高度一致，在等径生长阶段第一加热结构提供的热量能使熔液维持熔融状态，使熔液中和固液界面处有足够的纵向温度梯度，保持整个等径过程平稳进行，保证固液界面波动很小，从而保证晶棒的质量。CN111733447ACN111733447A权利要求书1/2页1.一种单晶炉加热装置，其特征在于，包括：环绕坩埚设置的第一加热结构，且沿周向所述第一加热结构的上端部至下端部的高度一致；环绕坩埚设置的第二加热结构，位于所述第一加热结构下方，并且，所述第二加热结构的上端部与所述第一加热结构的下端部之间具有第一间隙通道；第三加热结构，位于所述第二加热结构下方，且所述第三加热结构与所述第二加热结构的下端部连接以形成加热腔体；其中，所述第一加热结构的加热控制机构与所述第二加热结构、所述第三加热结构的加热控制机构不同，且所述第一加热结构的高度满足在等径生长阶段坩埚中的熔液处于所述第一加热结构的高度范围内。2.根据权利要求1所述的单晶炉加热装置，其特征在于，所述第一加热结构的高度满足在等径生长阶段坩埚中的熔液的一部分处于所述第一加热结构的径向高温线以下的高度范围内、另一部分处于所述第一加热结构的径向高温线以上的高度范围内，其中，所述径向高温线对应所述第一加热结构轴向方向上温度最高的位置。3.根据权利要求2所述的单晶炉加热装置，其特征在于，所述第一加热结构的高度满足在等径生长阶段坩埚中的熔液的下半部分处于所述第一加热结构的径向高温线以下的高度范围内、上半部分处于所述第一加热结构的径向高温线以上的高度范围内。4.根据权利要求3所述的单晶炉加热装置，其特征在于，所述第一加热结构的高度与所述第二加热结构的高度的比例范围为1:1～2:1。5.根据权利要求1所述的单晶炉加热装置，其特征在于，所述第一加热结构上设置有沿周向均匀排布的若干第一U型加热单元；所述第二加热结构上设置有沿周向均匀排布的若干第二U型加热单元；所述第三加热结构上设置有若干狭槽组，所述若干狭槽组围绕所述第二加热结构的中心轴线间隔设置，所述第三加热结构的中心位置设置有第三间隙通道，所述若干狭槽组连通至所述第三间隙通道，且所述第三加热结构上还设置有若干第二连接孔；所述第一加热结构的下端部还设置有加热器脚，所述加热器脚位于所述第二加热结构的侧部沟槽和所述第三加热结构的底部沟槽中，且所述加热器脚与所述第二加热结构的侧部沟槽和所述第三加热结构的底部沟槽之间设有第二间隙通道，所述加热器脚上还设置有第一连接孔。6.根据权利要求5所述的单晶炉加热装置，其特征在于，所述第一U型加热单元由所述第一加热结构上相邻两个第一沟槽之间的部分构成，且在相邻两个所述第一沟槽的中间位置还设置有第二沟槽，其中，所述第一沟槽为自所述第一加热结构的下端部向上端部延伸的沟槽，所述第二沟槽为自所述第一加热结构的上端部向下端部延伸的沟槽；所述第二U型加热单元由所述第二加热结构上相邻两个第三沟槽之间的部分构成，且在相邻两个所述第三沟槽的中间位置还设置有第四沟槽，其中，所述第三沟槽为自所述第二加热结构的下端部向上端部延伸的沟槽，所述第四沟槽为自所述第二加热结构的上端部向下端部延伸的沟槽；所述第一沟槽的长度小于所述第二沟槽的长度，所述第一沟槽的宽度等于所述第二沟槽的宽度，所述第三沟槽的长度小于所述第四沟槽的长度，所述第三沟槽的宽度等于所述2CN111733447A权利要求书2/2页第四沟槽的宽度，且所述第一沟槽和所述第二沟槽的宽度大于所述第三沟槽和所述第四沟槽的宽度。7.根据权利要求5或6所述的单晶炉加热装置，其特征在于，所述第一U型加热单元的数量小于所述第二U型加热单元的数量。8.