[发明专利]一种单晶炉及降低单晶炉中硅蒸汽的方法

说明书

本申请的实施例提供了一种单晶炉及降低单晶炉中硅蒸汽的方法，涉及单晶炉技术领域。该单晶炉包括炉体、坩埚、保温筒、加热器以及水冷硅管；保温筒设置在炉体内，坩埚设置于保温筒内，坩埚内用于盛放熔融硅液，加热器围设于坩埚外，加热器与保温筒之间设置有间隙，水冷硅管设置于间隙内，水冷硅管内用于通入冷却水，且水冷硅管用于供硅蒸气附着；水冷硅管包括依次设置的多个环形管，多个环形管均绕设于坩埚外，环形管之间通过竖直连接管相连通，其不易造成热场中的石墨件、碳碳件侵蚀损伤，也不易出现硅蒸汽与单晶炉内漂浮的其他杂质发生反应形成化合物的情形，也不易引起石墨件发生打火拉弧现象。

技术领域

本申请涉及单晶炉技术领域，具体而言，涉及一种单晶炉及降低单晶炉中硅蒸汽的方法。

背景技术

现有技术的硅单晶炉台在拉制晶棒过程中，需要通过加热器提供适合硅晶体生长的热场温度，当热场中温度达到一定条件时，熔融硅会产生大量的硅蒸汽，但是由于热场内温度场较为复杂，影响因素较多，因此硅蒸汽被排气系统带走较少，会导致绝大部分的硅蒸汽留在单晶炉中，对热场中的石墨件、碳碳件造成不可逆的侵蚀损伤；另外，硅蒸汽在硅单晶炉内循环游走时会与单晶炉内漂浮的其他杂质发生反应，形成化合物，这种化合物通过炉内气流漂浮到熔融硅中，对硅液产生污染，硅晶体生长时会产生缺陷，影响硅单晶的成晶率，影响产量。再有，硅蒸汽浓度过大时，会引起石墨件发生打火拉弧现象，造成石墨件损坏，晶体生长异常。

发明内容

本申请的目的包括，例如，提供了一种单晶炉及降低单晶炉中硅蒸汽的方法，其能够解决背景技术中提到的问题。

本申请的实施例可以这样实现：

本申请的实施例提供了一种单晶炉，其包括炉体、坩埚、保温筒、加热器以及水冷硅管；所述保温筒设置在所述炉体内，所述坩埚设置于所述保温筒内，所述坩埚内用于盛放熔融硅液，所述加热器围设于所述坩埚外，所述加热器与所述保温筒之间设置有间隙，所述水冷硅管设置于所述间隙内，所述水冷硅管内用于通入冷却水。

可选的，所述水冷硅管包括依次设置的多个环形管，多个所述环形管均绕设于所述坩埚外，所述环形管之间通过竖直连接管相连通。

可选的，位于两端的两个所述环形管之间的距离为750-850mm。

可选的，所述环形管与所述保温筒之间的距离为16-30mm，所述环形管与所述坩埚的距离为30-50mm。

可选的，相邻所述环形管之间的距离大于或等于40mm。

可选的，相邻所述竖直连接管之间的间隔角度大于或等于60°。

本申请的实施例还提供了一种降低单晶炉中硅蒸汽的方法，应用于上述的单晶炉，该方法包括：

调整加热器功率达到55-75kw，以调节热场内部温度；

调整所述水冷硅管内的冷却水流量达到50-80lpm，以使所述水冷硅管表面与热场内部形成温度差。

可选的，所述温度差为180℃-220℃。

可选的，所述调整所述水冷硅管内的冷却水流量达到50-80lpm的步骤包括：

调节供水管路的阀门开度以使水冷硅管内的水流量达到50-80lpm。

可选的，所述方法还包括：

调节炉体内的氩气流量为80-90slpm，以使炉体内的压力为10-14torr。