用于硅晶锭生长的换热器、硅晶锭的生长炉和制备硅晶锭的方法.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CN109537045A(43)申请公布日2019.03.29(21)申请号201811646237.1(22)申请日2018.12.29(71)申请人徐州晶睿半导体装备科技有限公司地址221004江苏省徐州市徐州经济开发区杨山路66号(72)发明人张楠陈松松颜子棋(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代理人赵天月(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图5页(54)发明名称用于硅晶锭生长的换热器、硅晶锭的生长炉和制备硅晶锭的方法(57)摘要本发明公开了用于硅晶锭生长的换热器、硅晶锭的生长炉和制备硅晶锭的方法，其中，用于硅晶锭生长的换热器在沿轴向方向上包括多个冷却区间，所述多个冷却区间包括至少一个慢冷区间和至少一个快冷区间，其中，所述慢冷区间的冷却效率低于所述快冷区间的冷却效率。由此，采用该换热器对硅晶锭进行冷却，可以使得空位在径向上充分扩散，分布均匀，避免原生缺陷因局部较高空位浓度而产生的氧沉淀聚集。CN109537045ACN109537045A权利要求书1/2页1.一种用于硅晶锭生长的换热器，其特征在于，所述换热器在沿轴向方向上包括多个冷却区间，所述多个冷却区间包括至少一个慢冷区间和至少一个快冷区间，其中，所述慢冷区间的冷却效率低于所述快冷区间的冷却效率。2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，包括2～5个所述慢冷区间。3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，沿着所述轴向方向，所述换热器两端设置为所述快冷区间。4.根据权利要求1-3任一项所述的换热器，其特征在于，所述换热器的内周壁直径为280-380mm。5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，换热器距离液面的距离为20-300mm。6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述换热器为水冷套。7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述水冷套包括侧壁和水冷管，所述水冷管设置在所述侧壁上，任选地，所述侧壁包括：内周壁；外周壁，所述外周壁套设在所述内周壁外侧，并且所述外周壁与内周壁之间限定出容纳腔，所述水冷管设置在所述容纳腔中。8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述水冷管包括：慢冷水冷管，所述慢冷水冷管设置在位于所述慢冷区间的容纳腔中，快冷水冷管，所述快冷水冷管设置在位于所述快冷区间的容纳腔中；其中，所述慢冷水冷管中的单位时间流量小于所述快冷水冷管中的单位时间流量。9.根据权利要求8所述的换热器，其特征在于，进一步包括：慢冷导流装置，所述慢冷导流装置与所述慢冷水冷管相连，快冷导流装置，所述快冷导流装置与所述快冷水冷管相连；其中，所述慢冷导流装置的功率小于所述快冷导流装置的功率。10.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述水冷管包括：慢冷水冷管，所述慢冷水冷管设置在位于所述慢冷区间的容纳腔中，快冷水冷管，所述快冷水冷管设置在位于所述快冷区间的容纳腔中；其中，所述慢冷水冷管的管径小于所述快冷水冷管的管径。11.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述水冷管包括：慢冷水冷管，所述慢冷水冷管设置在所述慢冷区间的容纳腔中，快冷水冷管，所述快冷水冷管设置在所述快冷区间的容纳腔中；其中，沿着所述轴向方向，单位高度内所述慢冷水冷管的换热面积小于所述快冷水冷管的换热面积。12.根据权利要求11所述的换热器，其特征在于，所述慢冷区间的内周壁的传热效率小于所述快冷区间的内周壁的传热效率。13.根据权利要求12所述的换热器，其特征在于，所述慢冷区间的内周壁的内径大于所述快冷区间的内周壁的内径，任选地，所述慢冷区间的外周壁的内径小于所述快冷区间的外周壁的内径。14.根据权利要求12所述的换热器，其特征在于，所述慢冷区间的内周壁的厚度大于所2CN109537045A权利要求书2/2页述快冷区间的内周壁的厚度。15.根据权利要求12所述的换热器，其特征在于，进一步包括：隔热层，所述隔热层设置下列至少之一：位于所述慢冷区间的所述内周壁上；位于所述慢冷区间内的慢冷水冷管的外壁上。16.根据权利要求15所述的换热器，其特征在于，所述隔热层由选自石墨、石英、碳化硅和钼中的至少一种形成。17.根据权利要求12所述的换热器，其特征在于，所述慢冷水冷管中设置有第一冷却介质，所述快冷水冷管中设置有第二冷却介质，其中，所述第一冷却介质的比热容小于所述第二冷却介质的比热容。18.一种硅晶锭的生长炉，其特征在于，包括：主炉；设置在所述主炉内的石英坩埚；主加热器，所述主加热器设置在所述坩埚的四周，用于熔化容纳在所述坩埚内的给料；籽晶，所述籽晶位于所述坩埚之上，用于引出晶棒；换热器，所述换热器连接所述主炉的