热屏及单晶硅生长炉结构.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CN109930198A(43)申请公布日2019.06.25(21)申请号201711368190.2(22)申请日2017.12.18(71)申请人上海新昇半导体科技有限公司地址201306上海市浦东新区泥城镇新城路2号24幢C1350室(72)发明人邓先亮赵向阳陈强孙瑞何昆哲(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219代理人罗泳文(51)Int.Cl.C30B15/10(2006.01)C30B15/14(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称热屏及单晶硅生长炉结构(57)摘要本发明提供一种热屏及单晶硅生长炉结构，所述热屏设置于所述单晶硅生长炉的熔体坩埚上部，所述热屏包括双层屏底及双层屏壁，所述双层屏底及所述双层屏壁包覆有保温材料，所述双层屏底具有供所述熔体提拉通过的窗口，所述双层屏底包含上层以及下层，所述上层沿水平面设置，所述下层与所述水平面呈一角度倾斜与所述上层相交于所述窗口的周缘，且所述下层的底面偏向所述熔体坩埚内部。本发明通过改变热屏底部设计达到优化轴向和纵向温度梯度的目的，从而提高单晶硅的拉速，提高硅片径向的质量均匀性。本发明可有效提高工艺效率，在半导体制造领域具有广泛的应用前景。CN109930198ACN109930198A权利要求书1/2页1.一种用于单晶硅生长炉的热屏，其特征在于，所述热屏设置于所述单晶硅生长炉的熔体坩埚上部，所述热屏包括双层屏底及双层屏壁，所述双层屏底及所述双层屏壁包覆有保温材料，所述双层屏底具有供所述熔体提拉通过的窗口，所述双层屏底包含上层以及下层，所述上层沿水平面设置，所述下层与所述水平面呈一角度倾斜与所述上层相交于所述窗口的周缘，且所述下层的底面偏向所述熔体坩埚内部。2.根据权利要求1所述的用于单晶硅生长炉的热屏，其特征在于：所述双层屏底的上层以及所述双层屏壁的内层包含第一热反射系数的第一石墨层，所述双层屏底的下层以及所述双层屏壁的外层包含第二热反射系数的第二石墨层，所述第一热反射系数小于所述第二热反射系数的二分之一。3.根据权利要求2所述的用于单晶硅生长炉的热屏，其特征在于：所述第一石墨层的所述第一热反射系数介于0～0.2之间，所述第二石墨层的所述第二热反射系数介于0.8～1之间。4.根据权利要求1所述的用于单晶硅生长炉的热屏，其特征在于：所述双层屏壁的形状包含圆筒形状，所述双层屏壁的内径范围介于330mm～380mm之间，所述双层屏壁的外径范围介于500mm～750mm之间。5.根据权利要求4所述的用于单晶硅生长炉的热屏，其特征在于：所述双层屏底的形状包含圆环形状，所述双层屏底的内径范围介于330mm～380mm之间，所述双层屏底的外径范围介于500mm～750mm之间。6.根据权利要求1所述的用于单晶硅生长炉的热屏，其特征在于：所述保温材料包含碳纤维毡。7.根据权利要求1～6任意一项所述的用于单晶硅生长炉的热屏，其特征在于：所述双层屏底的所述下层与所述上层之间的夹角介于15°～60°之间。8.一种单晶硅生长炉结构，其特征在于，所述生长炉结构包括：炉体，包括炉体壁以及腔体，所述腔体由所述炉体壁所包围；熔体坩埚，设置于所述腔体内，用以承载熔体；加热器，设置所述腔体内且分布于所述熔体坩埚外周，用以提供所述熔体坩埚的热场；以及热屏，设置于所述熔体坩埚上部，包括双层屏底及双层屏壁，所述双层屏底及所述双层屏壁包覆有保温材料，所述双层屏底具有供所述熔体提拉通过的窗口，所述双层屏底包含上层以及下层，所述上层沿水平面设置，所述下层与所述水平面呈一角度倾斜与所述上层相交于所述窗口的周缘，且所述下层的底面偏向所述熔体坩埚内部。9.根据权利要求8所述的单晶硅生长炉结构，其特征在于：所述双层屏底的上层以及所述双层屏壁的内层包含第一热反射系数的第一石墨层，所述双层屏底的下层以及所述双层屏壁的外层包含第二热反射系数的第二石墨层，所述第一热反射系数小于所述第二热反射系数的二分之一。10.根据权利要求9所述的单晶硅生长炉结构，其特征在于：所述第一石墨层的所述第一热反射系数介于0～0.2之间，所述第二石墨层的所述第二热反射系数介于0.8～1之间。11.根据权利要求8所述的单晶硅生长炉结构，其特征在于：所述双层屏壁的形状包含圆筒形状，所述双层屏壁的内径范围介于330mm～380mm之间，所述双层屏壁的外径范围介2CN109930198A权利要求书2/2页于500mm～750mm之间。12.根据权利要求8所述的单晶硅生长炉结构，其特征在于：所述双层屏底的形状包含圆环形状，所述双层屏底的内径范围介于330mm～380mm之间，所述双层屏底的外径范围介于500mm～7