[发明专利]一种用于长晶的坩埚装置

说明书

本发明提供一种用于长晶的坩埚装置，所述坩埚装置包括：支撑装置；石英坩埚，所述石英坩埚设置于所述支撑装置内部，所述石英坩埚的边缘高于所述支撑装置的边缘；以及防变形环，所述防变形环具有凹槽，所述石英坩埚的边缘卡合在所述防变形环的所述凹槽中，所述防变形环由耐高温材料制成。本发明提供的用于长晶的坩埚装置，其中的防变形环能够避免石英坩埚发生塌边，对热场温度分布影响较小，并且与石英坩埚及支撑装置配合良好。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种用于长晶的坩埚装置。

背景技术

目前，制备大尺寸单晶硅的方法主要为提拉法(Czochralski method)，即在坩埚中将多晶硅熔融，将晶种浸渍于硅熔体的液面内，缓慢地提拉晶种，由此育成具有与晶种相同的结晶方向的单晶硅。其中，为了避免对硅料产生污染，通常采用石英坩埚作为承装硅料的容器。而由于在高温状态下石英坩埚成玻璃态，因此需要其外层的石墨坩埚提供支撑，以保证长晶过程中石英坩埚保持固定形状。

随着长晶技术的不断发展，目前在制备大尺寸单晶硅过程中使用的石英坩埚尺寸不断增大。由最开始的24寸到28寸，当前主流的石英坩埚尺寸基本为32寸，同时也在逐渐向36寸坩埚方向发展。

作为长晶过程主要耗材之一，石英坩埚的使用在长晶过程中占据非常关键的地位。其中，石英坩埚在生产过程中塌边是最常见的问题之一。造成这种现象的主要原因包括：多晶硅料的挂边、石英坩埚质量局部出现瑕疵、化料工艺不合理。一旦发生这种现象，会造成巨大的影响，轻则浪费一炉硅料，重则影响整个热场及炉体。

因此，有必要提出一种用于长晶的坩埚装置，以解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于长晶的坩埚装置，所述坩埚包括：支撑装置；石英坩埚，所述石英坩埚设置于所述支撑装置内部，所述石英坩埚的边缘高于所述支撑装置的边缘；以及防变形环，所述防变形环具有凹槽，所述石英坩埚的边缘卡合在所述防变形环的所述凹槽中，所述防变形环由耐高温材料制成。

示例性地，所述防变形环由内沿、外沿和连接所述内沿和外沿的顶壁构成，所述内沿、外沿和所述顶壁的内侧形成所述凹槽。

示例性地，所述耐高温材料为炭炭复合材料。

示例性地，所述支撑装置为石墨坩埚。

示例性地，所述防变形环的壁厚为2mm-5mm。

示例性地，所述防变形环的外沿底部与所述支撑装置的边缘顶部相接触。

示例性地，所述防变形环的内沿长度小于所述防变形环的外沿长度。

示例性地，所述石英坩埚为圆形坩埚，所述防变形环为圆环形结构。

本发明提供的用于长晶的坩埚装置，其中的防变形环能够避免石英坩埚发生塌边，对热场温度分布影响较小，并且与石英坩埚及支撑装置配合良好。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1示出了现有的用于长晶的坩埚装置的示意图。

图2示出了本发明一实施例所提供的用于长晶的坩埚装置的示意图。

图3A-3B示出了本发明一实施例所提供的用于长晶的坩埚装置中防变形环的示意图。