一種晶體硅生長裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無機(jī)材料生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種晶體硅生長裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中對于晶體硅生長裝置的改造涉及較多，主要是為了保證內(nèi)部晶體硅的生長均勻，能夠生長出質(zhì)量較好的晶體形態(tài)，而能夠較大影響其生長質(zhì)量問題的一大因素便是內(nèi)部溫度的控制，現(xiàn)有技術(shù)中對熱場內(nèi)部的溫度控制精度交差，其溫度的上升與下降受環(huán)境影響較大，從而導(dǎo)致內(nèi)部溫度變化較為劇烈，而晶體硅生長需要的條件也比較苛亥|J，所以較為劇烈的溫度變化很容易對晶體硅整體生長造成不利影響，另一方面經(jīng)過長期研宄，固定底座對導(dǎo)熱影響也較大，所以固定底座的阻熱也是一個需要改進(jìn)的方向。
[0003]晶體生長裝置中加熱器屬于熱場的供熱元件，在長晶裝置中是必不可少的基礎(chǔ)構(gòu)件，現(xiàn)有技術(shù)中所采用的加熱器種類也比較多，具體有盤繞式加熱絲、桶狀加熱片和矩形加熱片，但是由于加熱電極只能從加熱器的一端接入，所以根據(jù)加熱器采用的不同材料會導(dǎo)致加熱器前期受熱不均勻，長期的受熱不均會導(dǎo)致加熱器局部之間產(chǎn)生差異，而晶體生長比較注重整體成型，所以局部結(jié)構(gòu)的差異會導(dǎo)致內(nèi)部溫度隨之產(chǎn)生差異，最終導(dǎo)致晶體生長形態(tài)不均勻，對生產(chǎn)的產(chǎn)品整體質(zhì)量造成較大的影響，所以現(xiàn)有技術(shù)中對加熱器還需要做進(jìn)一步的改造，從而達(dá)到晶體形態(tài)生長均勻的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、熱量散發(fā)穩(wěn)定、熱量流動均勻的晶體硅生長裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種晶體硅生長裝置，包括有固定底座、保溫外桶、保溫內(nèi)桶、中軸托桿、加熱電極、加熱器和水冷裝置，所述的保溫外桶的上端口內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有卡環(huán)，所述的水冷裝置卡放于卡環(huán)上，所述的保溫內(nèi)桶設(shè)置于保溫外桶內(nèi)部，所述的保溫內(nèi)桶與保溫外桶之間填裝有石墨氈層，所述的保溫內(nèi)桶內(nèi)部設(shè)置有隔熱層，所述的隔熱層與保溫內(nèi)桶之間設(shè)置有一定的間隔距離，所述的保溫外桶側(cè)壁上設(shè)置有抽空孔，所述的抽空孔連通隔熱層并與內(nèi)部連通，且連通保溫外桶并與外界連通，所述的加熱器設(shè)置于隔熱層內(nèi)部，所述的加熱器內(nèi)側(cè)面最下邊緣位置以加熱器中心線為基準(zhǔn)線左右對稱設(shè)置有兩個固定耳，所述的固定耳上設(shè)置有電極固定孔，所述的加熱器內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有導(dǎo)熱層，所述的加熱電極固定在固定耳上設(shè)置的電極固定孔上，所述的中軸托桿設(shè)置于固定底座中心位置，所述的中軸托桿上端設(shè)置有禍托，所述的禍托上設(shè)置有坩禍。
[0006]所述的水冷裝置為盤管式水循環(huán)水冷裝置。
[0007]所述的固定底座為三層石墨層。
[0008]所述的抽空孔設(shè)置有兩個。
[0009]所述的隔熱層為蜂巢狀隔熱層。
[0010]所述的導(dǎo)熱層為鋁制網(wǎng)狀層。
[0011]所述的導(dǎo)熱層通過螺釘固定的方式安裝在加熱器內(nèi)側(cè)壁上。
[0012]所述的加熱器側(cè)壁上設(shè)置有至少4個導(dǎo)流孔。
[0013]所述的加熱器及隔熱層均為圓柱形桶狀結(jié)構(gòu)。
[0014]本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是:在保溫外桶的上端口內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有卡環(huán)，可以提供較好的水冷裝置限位固定位置，設(shè)置的保溫內(nèi)桶與保溫外桶起到保溫作用，在保溫內(nèi)桶與保溫外桶之間填裝的石墨氈層具有較好的耐高溫特性，使其整體在受熱時更加穩(wěn)定，在保溫內(nèi)桶內(nèi)部設(shè)置的隔熱層具有較好的隔熱效果，隔熱層與保溫內(nèi)桶之間保持一定的距離，使中間形成真空狀態(tài)，具有較好的隔熱效果，其中將隔熱層設(shè)置為蜂巢狀隔熱層，使其局部構(gòu)造更加復(fù)雜，具有較好的圈熱效果，能夠是熱量的散發(fā)更加緩慢均勻，便于內(nèi)部晶體的成型；在保溫外桶底部設(shè)置的抽空孔提供空氣抽濾位置，使其對內(nèi)部的空氣抽濾更加方便；
由于長晶裝置采用的坩禍一般為圓柱形坩禍，所以將加熱器設(shè)置為桶狀結(jié)構(gòu)可以保證與坩禍之間每一點(diǎn)的垂直距離均相等，從而使得坩禍?zhǔn)軣峋鶆颍瑥亩軌虮ＷC晶體生長更加均勻；在加熱器內(nèi)側(cè)面最下邊緣位置以加熱器中心線為基準(zhǔn)線左右對稱設(shè)置的固定耳，能夠提供較好的加熱電極固定位置，在固定耳上設(shè)置的電極固定孔使加熱電極的固定更加方便，在加熱器側(cè)面上設(shè)置的導(dǎo)流孔，可以使內(nèi)部氣體在受熱的情況下能夠保持平衡，避免局部壓迫，導(dǎo)流孔也起到熱量流轉(zhuǎn)的作用，使整個長晶裝置內(nèi)部的溫度都能保證均勻，更加有利于晶體的生長，在側(cè)壁上設(shè)置至少4個導(dǎo)流孔保證受熱氣體流轉(zhuǎn)更加充分；在加熱器內(nèi)側(cè)面鋪設(shè)的導(dǎo)熱層在加熱電極對加熱器進(jìn)行加熱時可以起到先行導(dǎo)熱的作用，對加熱器進(jìn)行預(yù)熱，使加熱器的局部溫差大大縮小，從而有效的保證了坩禍?zhǔn)軣峋鶆?，有利于晶體整體形態(tài)的生長，導(dǎo)熱層的設(shè)置能夠有效的解決前期加熱器受局部受熱溫差過大的問題，導(dǎo)熱層采用為鋁制網(wǎng)狀層，因為鋁制材料具有較好的熱傳導(dǎo)作用，對加熱器的預(yù)熱更加充分；其中導(dǎo)熱層在解決加熱器前期受熱不均、預(yù)熱時間過長的問題的同時也在一定程度上增長了其使用壽命；導(dǎo)熱層通過螺釘固定的方式固定在加熱器內(nèi)側(cè)壁上具有安裝方便、便于更換維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，其中中軸托桿具有固定支撐作用，禍托對坩禍起到輔助固定作用；固定底座由三層石墨層組成，石墨層具有將強(qiáng)的耐高溫和阻熱效果對晶體生長具有較大益處，經(jīng)過長期研宄，底部石墨的厚度在一定程度上與晶體生長速率有正比關(guān)系，所以適量的增大固定底座厚度，具有加快晶體生長的效果；總的本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、整體受熱均勻、使用壽命長、熱流動均勻的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的加熱器局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的加熱器局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、固定底座 2、保溫外桶 3、保溫外桶 4、中軸托桿 5、加熱電極6、加熱器 7、水冷裝置 8、卡環(huán) 9、石墨氈層 10、隔熱層 11、抽空孔 12、固定耳 13、導(dǎo)熱層 14、禍托 15、坩禍 16、導(dǎo)流孔 17、電極固定孔。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
如圖1一3所示，一種晶體硅生長裝置，包括有固定底座1、保溫外桶2、保溫內(nèi)桶3、中軸托桿4、加熱電極5、加熱器6和水冷裝置7，所述的保溫外桶2的上端口內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有卡環(huán)8，所述的水冷裝置7卡放于卡環(huán)8上，所述的保溫內(nèi)桶3設(shè)置于保溫外桶2內(nèi)部，所述的保溫內(nèi)桶3與保溫外桶2之間填裝有石墨氈層9，所述的保溫內(nèi)桶3內(nèi)部設(shè)置有隔熱層10，所述的隔熱層10與保溫內(nèi)桶3之間設(shè)置有一定的間隔距離，所述的保溫外桶2側(cè)壁上設(shè)置有抽空孔11，所述的抽空孔11連通隔熱層10并與內(nèi)部連通，且連通保溫外桶2并與外界連通，所述的加熱器6設(shè)置于隔熱層10內(nèi)部，所述的加熱器6內(nèi)側(cè)面最下邊緣位置以加熱器6中心線為基準(zhǔn)線左右對稱設(shè)置有兩個固定耳12，所述的固定耳12上設(shè)置有電極固定孔13，所述的加熱器6內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有導(dǎo)熱層13，所述的加熱電極5固定在固定耳12上設(shè)置的電極固定孔17上，所述的中軸托桿4設(shè)置于固定底座I中心位置，所述的中軸托桿4上端設(shè)置有禍托14，所述的禍托14上設(shè)置有坩禍15。
[0020]本發(fā)明在使用時:首先將加熱器安裝在