[发明专利]一种坩埚组件及拉晶炉

说明书

本发明实施例公开了一种坩埚组件及拉晶炉，所述坩埚组件包括：石墨坩埚，所述石墨坩埚包括本体以及从所述本体的内表面凸出的多个凸肋；石英坩埚，所述石英坩埚嵌套在所述石墨坩埚中；其中，当所述石英坩埚因加热导致的软化而发生朝向所述石墨坩埚的变形时，所述石墨坩埚与所述石英坩埚之间的位于所述凸肋的根部附近的间隙被保留，其中，所述间隙随所述凸肋一起延伸直至通往外界环境。

技术领域

本发明涉及单晶硅制造领域，尤其涉及一种坩埚组件及拉晶炉。

背景技术

用于生产集成电路等半导体电子元器件的硅片，主要通过将直拉(Czochralski)法拉制的单晶硅棒切片而制造出。Czochralski法包括使由坩埚组件中的多晶硅熔化以获得硅熔体，将单晶晶种浸入硅熔体中，以及连续地提升晶种移动离开硅熔体表面，由此在移动过程中在相界面处生长出单晶硅棒。

坩埚组件通常包括石墨坩埚和以完全贴合的方式嵌套在该石墨坩埚中的石英坩埚。在拉晶过程中的高温下，石墨坩埚和石英坩埚会发生反应而生成气体，由于石墨坩埚和石英坩埚完全贴合，生成的气体难以在短时间内排出到外界环境中，导致在高温下已发生软化的石英坩埚形成远离石墨坩埚的“鼓包”，这很大程度上影响了拉晶的正常进行，严重影响了晶棒的品质，极有可能导致坩埚组件内受热不均，对流紊乱，进而导致晶棒断线发生，影响拉晶良率。

石英坩埚的内表面通常是平滑的，导致内表面的面积有限，因此在拉晶过程中从石英坩埚的内表面析出的氧无法均匀地分布于熔体中，拉制出的硅棒中的氧浓度也会不均匀，对后续处理过程中硅片中氧析出物或者称为体微缺陷(Bulk Micro Defect，BMD)的均匀性产生影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种坩埚组件及拉晶炉，在拉晶过程中生成于石墨坩埚和石英坩埚之间的气体能够及时地排出到外界环境中，避免石英坩埚形成“鼓包”，并且能够使从石英坩埚的内表面析出的氧更均匀地分布于熔体中，改善后续处理过程中形成于硅片中的BMD的均匀性。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种坩埚组件，所述坩埚组件包括：

石墨坩埚，所述石墨坩埚包括本体以及从所述本体的内表面凸出的多个凸肋；

石英坩埚，所述石英坩埚嵌套在所述石墨坩埚中；

其中，当所述石英坩埚因加热导致的软化而发生朝向所述石墨坩埚的变形时，所述石墨坩埚与所述石英坩埚之间的位于所述凸肋的根部附近的间隙被保留，

其中，所述间隙随所述凸肋一起延伸直至通往外界环境。

第二方面，本发明实施例提供了一种拉晶炉，所述拉晶炉包括根据第一方面所述的坩埚组件。

本发明实施例提供了一种坩埚组件及拉晶炉，由于上述的间隙与外界环境相通，因此在拉晶过程中在石墨坩埚与石英坩埚之间生成的气体能够经由间隙从石墨坩埚的本体的顶缘处逸出到坩埚组件的外部或者说逸出到外界环境中，由此避免了软化的石英坩埚形成“鼓包”；当石英坩埚发生变形时，其内表面的面积会增大，从该内表面析出的氧会更均匀地分布于熔体中，使后续处理过程中形成于硅片中的BMD的均匀性得到改善。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的坩埚组件的石墨坩埚和石英坩埚彼此嵌套的示意图；

图2为根据本发明的实施例的坩埚组件的石墨坩埚的立体剖视图；

图3为根据本发明的实施例的坩埚组件沿着图1中示出的线L-L剖切的截面图；

图4为图3中的虚线方框区域的放大示图，其中示出了石英坩埚因被加热而发生变形；

图5为根据本发明的另一实施例的坩埚组件的立体剖视图；