[发明专利]硅单晶棒的快速冷却方法

摘要

本发明技术是一种硅单晶棒的快速冷却方法，硅单晶生长炉冷却套内壁采用高导热铜制造，外侧为水冷槽，内侧采用热喷涂技术镀有钼合金吸热镀层和全透过保护层。下腔体的垂直段、炉盖以及上腔体垂直段镀层的厚度分别对应硅单晶棒的红外辐射波长。钼合金成分具有红外辐射吸热功能，钼合金表面采用微弧氧化技术氧化成氧化层，提高红外吸收系数。下腔体炉盖采用半椭球结构，长轴为炉体内径，短轴为硅单晶棒的半径。本发明技术高效吸收晶棒辐射出的热量，均匀吸收特定波长的辐射，从而达到快速降温的目的。

主权项

1.一种硅单晶棒的快速冷却方法，硅单晶生长炉冷却套内壁采用高导热铜制造，外侧为水冷槽，内侧采用热喷涂技术镀有多孔钼合金吸热镀层和全透过保护层；下腔体的垂直段、炉盖以及上腔体垂直段镀层的厚度分别对应硅单晶棒的红外辐射波长；其特征在于下腔体冷却套直筒段部分内壁采用高导热的铜做为内壁材料，内侧表面抛光至表面粗糙度RaCu小于05.μm，在铜内壁表面采用等离子热喷涂技术制备多孔钼镀层，钼原料为粉末，粒径为1000目；硅单晶棒在下腔体内直筒段部分的中值温度Tdown为1200℃；钼镀层的厚度与红外辐射的中心波长一致，为1.97μm；钼镀层的致密度中值为75％，孔隙尺寸分布中值为1.0μm；钼镀层表面粗糙度RaMo‑down为3.2μm；钼材料的化学成分中含有至少1.5wt％的C和2.0wt％的Si；采用微弧氧化技术将钼镀层表面层全部氧化成氧化物；在钼镀层的表面，采用化学气相沉积技术制备一层SiO2镀层，镀层的厚度为0.48μm；形成辐射红外线的全透过膜层；钼合金成分具有红外辐射吸热功能，钼合金表面采用微弧氧化技术氧化成氧化层，提高红外吸收系数；下腔体炉盖采用半椭球结构，长轴为炉体内径，短轴为硅单晶棒的半径；不同位置高效吸收晶棒辐射出的热量，均匀吸收特定波长的辐射，达到快速降温的目的。