專利名稱：一種單晶爐用涂層熱屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及單晶爐熱屏裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種單晶爐用涂層熱屏。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體硅單晶體的80%是用切克勞斯基法也稱為直拉法制造。根據(jù)直拉法，把原料多晶硅塊放入石英坩堝中，在單晶爐中加熱溶化，然后，將硅溶液稍微降溫，給予一定的過冷度，再將一根直徑約有IOmm的棒狀晶種浸入溶液中，在合適的溫度下，溶液中的硅原子會(huì)順著晶種的硅原子排列結(jié)構(gòu)在固液界面上形成規(guī)則的結(jié)晶，成為單晶。把晶種微微的旋轉(zhuǎn)向上提升，溶液中的硅原子會(huì)在單晶體上繼續(xù)結(jié)晶，并延續(xù)其規(guī)則的原子排列結(jié)構(gòu)。嚴(yán)格的控制結(jié)晶環(huán)境，就可以周而復(fù)始的形成結(jié)晶，通過控制提升速度和溶液溫度，可以使晶體長(zhǎng)大至近目標(biāo)直徑，使單晶體等直徑生長(zhǎng)。在生長(zhǎng)的尾期，此時(shí)坩堝內(nèi)硅熔體尚未完全消失，通過增加晶體的提升速度和調(diào)整向堝內(nèi)的供熱量將晶體直徑漸漸減小形成一個(gè)尾形錐體，當(dāng)錐體的尖足夠小時(shí)，晶體就會(huì)與熔體脫落，從而完成晶體的生長(zhǎng)過程。其過程大致可分為裝料、抽空、化料、引晶、放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑生長(zhǎng)、收尾、晶體冷卻等，其中大部分是吸熱過程，需要外部供給熱量。由于過程需要一個(gè)溫度1400攝氏度左右、 穩(wěn)定的高溫環(huán)境，這樣熱場(chǎng)的設(shè)計(jì)就顯的非常重要。在上述拉晶過程中如何提高拉晶效率及降低能耗一直是研究的重點(diǎn)。引入熱屏后效果得到明顯改善，但是在現(xiàn)有熱場(chǎng)中，熱屏都是采用單純的同一材質(zhì)制作，在此基礎(chǔ)上要進(jìn)一步改進(jìn)卻很困難。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是在現(xiàn)有熱場(chǎng)的基礎(chǔ)上，通過熱屏的改進(jìn)來提高長(zhǎng)晶速度，提高生產(chǎn)效率和降低功耗。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種單晶爐用涂層熱屏，包括熱屏外層、熱屏內(nèi)層以及熱屏內(nèi)外層之間的保溫層，在熱屏內(nèi)、外層表面覆蓋熱解碳層。熱屏內(nèi)、外層的材料為等靜壓石墨，保溫層為石墨軟氈。本實(shí)用新型的有益效果是1)本熱屏表面涂覆的熱解碳，極大地增大熱場(chǎng)縱向溫度梯度，相比現(xiàn)有熱屏相比，可使得長(zhǎng)晶速度提高20%。2、大大降低了能耗，與現(xiàn)有熱場(chǎng)相比能耗降低10%。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明；

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是采用本涂層熱屏的單晶爐內(nèi)固體硅中的溫度分布圖；圖3為采用本涂層熱屏的單晶爐內(nèi)液體硅中的溫度分布圖；圖中，1.熱屏內(nèi)層，2.熱屏外層，3.熱解碳層，4.保溫層。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種單晶爐用涂層熱屏，具有熱屏外層2，熱屏內(nèi)層1，熱屏外層2與熱屏內(nèi)層1只有石墨軟氈做的保溫層4，熱屏外層2、熱屏內(nèi)層1外表面用化學(xué)氣相沉積法沉積一層熱解碳層3，熱解碳層的材料為熱解碳。熱屏內(nèi)、外層外表面沉積的熱解碳層3，在拉晶過程中可以提高拉速，提升產(chǎn)能，降低能耗。本質(zhì)上講，直拉法是一個(gè)受控制的即非自由的晶體生長(zhǎng)過程。其生長(zhǎng)速度可以用下式來描述
權(quán)利要求1. 一種單晶爐用涂層熱屏，包括熱屏外層O)、熱屏內(nèi)層(1)以及熱屏內(nèi)、外層(1、2) 之間的保溫層G)，其特征是在所述的熱屏內(nèi)、外層(1、幻表面覆蓋熱解碳層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐用涂層熱屏，其特征是所述的熱屏內(nèi)、外層(1、2)的材料為等靜壓石墨，保溫層(4)為石墨軟氈。
專利摘要本實(shí)用新型涉及單晶爐熱屏裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種單晶爐用涂層熱屏，包括熱屏外層、熱屏內(nèi)層以及熱屏內(nèi)外層之間的保溫層，在熱屏內(nèi)、外層表面覆蓋熱解碳層。本實(shí)用新型的有益效果是1)本熱屏表面涂覆的熱解碳，極大地增大熱場(chǎng)縱向溫度梯度，相比現(xiàn)有熱屏相比，可使得長(zhǎng)晶速度提高20％。2)大大降低了能耗，與現(xiàn)有熱場(chǎng)相比能耗降低10％。
文檔編號(hào)C30B15/14GK202072796SQ201120135579
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月30日
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