一種制備區(qū)熔單晶的凸臺線圈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于區(qū)熔硅單晶領(lǐng)域，尤其是涉及一種制備區(qū)熔單晶的凸臺線圈。
【背景技術(shù)】
[0002]區(qū)熔硅單晶在生長過程中的熱場及單晶生長的穩(wěn)定性非常重要。在單晶制備期過程中易出現(xiàn)多晶硅料邊緣長刺、熔區(qū)凝固、熔區(qū)出腰帶等情況，都將會中斷單晶的制備過程，降低設(shè)備的生產(chǎn)效率。因此，一個穩(wěn)定均勻的生長熱場對區(qū)熔單晶硅制備是十分重要的。熱場的核心部件是加熱線圈，常規(guī)斜面線圈在使用大直徑多晶料時易出現(xiàn)熔硅下行不暢，出刺現(xiàn)象，影響成晶率及設(shè)備稼動率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型旨在設(shè)計提供一種熱場均勻、熔硅下行順暢、成晶率高的區(qū)熔法制備硅單晶的加熱線圈。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種制備區(qū)熔單晶的凸臺線圈，包括線圈，所述線圈為中心帶有線圈眼的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，上表面設(shè)置有一個向所述線圈內(nèi)部凹陷的環(huán)狀臺階，所述臺階上為環(huán)形平面，所述平面上設(shè)有一同心的環(huán)狀凸臺，所述臺階底部一端與所述線圈內(nèi)圓上邊沿連接成向下傾斜的斜面，所述線圈下表面為向線圈中心上方傾斜的斜面。
[0005]優(yōu)選地，還包括吹氣氣路，所述吹氣氣路從所述線圈外側(cè)水平穿入，經(jīng)過所述線圈的下半部分，從其傾斜的下表面穿出。
[0006]優(yōu)選地，所述線圈上開有以所述線圈眼為中心的貫通上下表面的十字切縫，其中一個切縫延伸至所述線圈外，與連接電極的法蘭連接，另外三個切縫位于所述凸臺內(nèi)。
[0007]優(yōu)選地，還包括冷卻水管，所述冷卻水管嵌入所述線圈的骨架內(nèi)。
[0008]優(yōu)選地，所述冷卻水管在所述線圈內(nèi)呈環(huán)狀分布。
[0009]優(yōu)選地，所述線圈為單匝平板結(jié)構(gòu)。
[0010]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:本線圈可以提供一個穩(wěn)定均勻的生長熱場，使熔硅下行順暢、成晶率和設(shè)備稼動率高，避免多晶硅料邊緣長刺、熔區(qū)凝固、熔區(qū)出腰帶等情況發(fā)生。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1是本實用新型的俯視圖；
[0013]圖2是本實用新型的截面處。
[0014]圖中:
[0015]1、線圈2、冷卻水管 3、吹氣氣路 4、法蘭
[0016]11、線圈眼12、十字切縫 13、凸臺
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0019]其次，本實用新型結(jié)合示意圖進行詳細描述，在詳述本實用新型實施例時，為便于說明，表示裝置件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本實用新型保護的范圍。此外，在實際制作中應(yīng)包含長度、寬度及高度的三維空間尺寸。
[0020]如圖1和圖2所示，本實用新型包括單匝平板結(jié)構(gòu)的線圈1、冷卻水管2和吹氣氣路3，所述冷卻水管2嵌入所述線圈1的骨架內(nèi)呈環(huán)狀分布，可以提高水冷卻的效果。
[0021]所述線圈1為中心帶有線圈眼11的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，上表面設(shè)置有一個向線圈1內(nèi)部凹陷的環(huán)狀臺階，所述臺階上為環(huán)形平面，且所述臺階上面設(shè)有一同心的環(huán)狀凸臺13，所述臺階底部一端與所述線圈1內(nèi)圓上邊沿連接成向下傾斜的斜面，所述線圈1下表面為向線圈中心上方傾斜的斜面。凸臺13使所述用于區(qū)熔法制備硅單晶的加熱線圈局部產(chǎn)生的電磁場增強，凸起臺階利用尖角效應(yīng)，增強線圈的化料能力，避免較大直徑尺寸的多晶硅外沿出現(xiàn)毛刺多晶熔化界面平坦且由外向內(nèi)傾斜，熔化界面熔硅趨于流向熔區(qū)中心，增加了熔硅的流動性。
[0022]所述吹氣氣路3從外側(cè)水平穿入，經(jīng)過所述線圈1的下半部分，從其下表面穿出，是在線圈1內(nèi)部預(yù)留的通摻雜氣的氣路。所述線圈1上開有以所述線圈眼11為中心的貫通上下表面的十字切縫12，沿順時針方向分別為第一切縫、第二切縫、第三切縫和第四切縫，所述第一切縫延伸至所述線圈1外，與連接電極的法蘭4連接，另外三個切縫位于所述凸臺13內(nèi)。在單晶制備過程中，開啟摻雜氣體，摻雜氣和惰性氣體的混合氣體通過所述線圈1上預(yù)留的所述吹氣氣路3進入爐膛，直接作用在熔體區(qū)域，對單晶進行摻雜；所述吹氣氣路3保證了進入爐膛的氣體的濃度和壓力，不會對入爐的氣體造成干擾；摻雜氣直接作用在熔體部分，提尚了娃單晶的慘雜效率。
[0023]以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種制備區(qū)熔單晶的凸臺線圈，其特征在于:包括線圈(1)，所述線圈(1)為中心帶有線圈眼(11)的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，上表面設(shè)置有一個向所述線圈(1)內(nèi)部凹陷的環(huán)狀臺階，所述臺階上為環(huán)形平面，所述平面上設(shè)有一同心的環(huán)狀凸臺(13)，所述臺階底部一端與所述線圈(1)內(nèi)圓上邊沿連接成向下傾斜的斜面，所述線圈(1)下表面為向線圈中心上方傾斜的斜面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備區(qū)熔單晶的凸臺線圈，其特征在于:還包括吹氣氣路(3)，所述吹氣氣路(3)從所述線圈(1)外側(cè)水平穿入，經(jīng)過所述線圈(1)的下半部分，從其傾斜的下表面穿出。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備區(qū)熔單晶的凸臺線圈，其特征在于:所述線圈(1)上開有以所述線圈眼(11)為中心的貫通上下表面的十字切縫(12)，其中一個切縫延伸至所述線圈(1)外，與連接電極的法蘭(4)連接，另外三個切縫位于所述凸臺(13)內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備區(qū)熔單晶的凸臺線圈，其特征在于:還包括冷卻水管(2)，所述冷卻水管(2)嵌入所述線圈(1)的骨架內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備區(qū)熔單晶的凸臺線圈，其特征在于:所述冷卻水管(2)在所述線圈(1)內(nèi)呈環(huán)狀分布。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備區(qū)熔單晶的凸臺線圈，其特征在于:所述線圈(1)為單匝平板結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實用新型提供一種制備區(qū)熔單晶的凸臺線圈，包括線圈、冷卻水管和吹氣氣路，所述冷卻水管嵌入所述線圈的骨架內(nèi)，所述線圈為中心帶有線圈眼的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，上表面設(shè)置有一個向所述線圈內(nèi)部凹陷的環(huán)狀臺階，所述臺階上為平面，且設(shè)有一環(huán)狀凸臺，所述臺階底部一端與所述線圈內(nèi)圓上邊沿連接成向下傾斜的斜面，所述線圈下表面為向線圈中心上方傾斜的斜面，所述吹氣氣路從外側(cè)水平穿入，經(jīng)過所述線圈的下半部分，從其下表面穿出。本實用新型的有益效果是：本線圈可以提供一個穩(wěn)定均勻的生長熱場，使熔硅下行順暢、成晶率和設(shè)備稼動率高，避免多晶硅料邊緣長刺、熔區(qū)凝固、熔區(qū)出腰帶等情況發(fā)生。
【IPC分類】C30B29/06, C30B13/20
【公開號】CN205035491
【申請?zhí)枴緾N201520811656
【發(fā)明人】韓暐, 王遵義, 婁中士, 孫昊, 楊旭洲, 涂頌昊, 劉錚, 張雪囡, 王彥君, 由佰玲
【申請人】天津市環(huán)歐半導(dǎo)體材料技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月19日