[实用新型]一种用于8英寸N型重掺超低阻值单晶硅制备的加热器

说明书

本实用新型提供一种用于8英寸N型重掺超低阻值单晶硅制备的加热器，本实用新型在石墨电阻加热器本体的顶部一体设置有厚度逐渐减小的减薄部，导致顶部阻值增大，从而发热量增加，加热器顶部较大的发热量加大对熔体液面的辐射，增强熔体自上而下的对流，加大杂质向熔体中的扩散，能够有效避免高浓度掺杂剂在熔体中的聚集，避免组分过冷，从而提高8英寸N型超低阻单晶制备的成晶率及整棒率。本实用新型整体装置的结构简单、操作方便、安全可靠，有效的化解了现有加热器在制备8英寸N型超低阻单晶时存在的不足。

技术领域

本实用新型属于电路级单晶硅生产设备技术领域，具体涉及一种用于8英寸N型重掺超低阻值单晶制备的加热器。

背景技术

重掺单晶因其能克服器件结构中固有的闭锁效应和粒子软失效等寄生效应，从而广泛用作硅外延片的衬底材料。众所周知，器件制造需要低的衬底电阻率，但8英寸N型重掺单晶中的掺杂剂浓度除受其在晶体中固溶度限制外，当浓度接近极限时，晶体生长会变得非常困难。

在超低阻N型重掺单晶直拉法生长过程中，生长界面以一定速度向前推进，掺杂剂的分凝系数小于1，由于界面排斥这种杂质，使其在界面附近的液相中聚集，界面附近液体中杂质浓度会增多，形成一个具有一定厚度的杂质富集层，即高杂质浓度层。这种杂质在硅中的分凝作用会产生组分过冷，从而影响单晶拉制成晶率及整棒率。

实用新型内容

为了改善超低阻单晶制备过程中出现的组分过冷现象，本实用新型的目的是提供一种用于8英寸N型重掺超低阻值单晶硅制备的加热器，其通过增大加热器顶部的发热量来加大对熔体液面即固液界面附近的辐射，改善熔体对流，从而增大掺杂剂在硅熔体中的扩散，避免分凝作用产生的组分过冷现象。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于8英寸N型重掺超低阻值单晶硅制备的加热器，该加热器设置在单晶炉的内部，其包括石墨电阻加热器本体，石墨电阻加热器本体的顶部具有厚度逐渐减小的减薄部，该减薄部与石墨电阻加热器本体之间为一体式设置。

进一步的，所述减薄部顶部的厚度为石墨电阻加热器本体厚度的1/2-1/3，减薄部的两侧均为倾斜设置的斜面。

进一步的，位于外侧的斜面与石墨电阻加热器本体的连接点低于位于内侧的斜面与石墨电阻加热器本体的连接点。

进一步的，石墨电阻加热器本体的中心线穿过减薄部的顶部，且减薄部的顶部位于中心线内侧的部分占其总厚度3/4。

进一步的，所述石墨电阻加热器本体的底部具有多个用于安装该石墨电阻加热器本体并沿周向间隔设置的连接部。

进一步的，多个连接部分别通过石墨螺丝对应安装在位于单晶炉底部内侧的多个电极上。

进一步的，所述减薄部的高度不超过该加热器总高度的1/5。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型整体装置的结构简单、操作方便、安全可靠，有效的化解了现有加热器在制备8英寸N型超低阻单晶时存在的不足。

附图说明

图1是本实用新型一种用于8英寸N型重掺超低阻值单晶硅制备的加热器的结构示意图；

图2是实施例1中加热器的仰视尺寸示意图；

图3是图2沿A-A向的剖面尺寸示意图；

图4是图3中B处的局部放大示意图；

图中标记：1、石墨电阻加热器本体，2、减薄部，3、连接部，4、内斜面，5、外斜面，6、石墨电阻加热器本体的中心线。

具体实施方式