專利名稱：?jiǎn)尉Ч柚圃煅b置爐室結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種單晶硅制造裝置爐室結(jié)構(gòu)，具體地講，本實(shí)用新型涉及一種采用直拉法制造單晶硅裝置的爐室結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在采用直拉法制造單晶硅的單晶硅制造裝置中，爐室結(jié)構(gòu)對(duì)單晶硅的生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有單晶硅裝置的爐室結(jié)構(gòu)包括副室外殼、主室外殼、石英坩堝、石墨坩堝、石墨加熱器、石墨隔套，石英坩堝置于石墨坩堝內(nèi)，石墨加熱器設(shè)置在石墨坩堝的周圍；石墨隔套套裝在主室外殼內(nèi)壁，將石墨加熱器包圍在其內(nèi)側(cè)空間。單晶硅裝置爐室結(jié)構(gòu)在使用時(shí)，從石英坩堝內(nèi)的熔硅中拉出柱狀單晶硅。單晶硅在現(xiàn)有單晶硅裝置爐室結(jié)構(gòu)中生長(zhǎng)時(shí)，高溫石英坩堝與石墨加熱器反應(yīng)，生成SiO和CO，其中CO氣體不易揮發(fā)，大多進(jìn)入硅熔體與熔硅反應(yīng)，產(chǎn)生單質(zhì)碳和SiO，而SiO大部分從熔體表面揮發(fā)，碳則留在熔硅中，最終進(jìn)入單晶硅?，F(xiàn)有單晶硅裝置爐室結(jié)構(gòu)中，在副室外殼側(cè)壁上設(shè)有氬氣進(jìn)口，在主室外殼下部設(shè)有氬氣出口，這種結(jié)構(gòu)使得從熔體表面揮發(fā)的大部分SiO氣體不能有效地被氬氣帶出爐室，而是流經(jīng)大部分的高溫石墨元件，因而產(chǎn)生較多的CO氣體，這樣就使得直拉的單晶硅受到較高的碳污染。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能將從石英坩堝內(nèi)熔體表面揮發(fā)的大部分SiO氣體有效地被氬氣帶出爐室，有效減少CO氣體的生成，從而顯著降低生長(zhǎng)的單晶硅碳污染程度的單晶硅制造裝置爐室結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。單晶硅制造裝置爐室結(jié)構(gòu)，它包括副室外殼、主室外殼、石英坩堝、石墨坩堝、石墨加熱器、石墨隔套；所述石英纟甘禍置于石墨纟甘禍內(nèi)，石墨加熱器設(shè)置在石墨纟甘禍的周圍；從石英坩堝內(nèi)的熔硅中拉出柱狀單晶硅；所述石墨隔套套裝在主室外殼內(nèi)壁，將石墨加熱器包圍在其內(nèi)側(cè)空間；在副室外殼側(cè)壁上設(shè)有氬氣進(jìn)口，在主室外殼下部設(shè)有氬氣出口 ；其改進(jìn)之處在于在所述石墨坩堝、石墨加熱器、石墨隔套上鍍上一層SiC ;所述石墨隔套由石墨絕緣材料制成，為上端帶外翻法蘭邊的套狀構(gòu)件，其與主室外殼內(nèi)壁、底壁形成夾腔；在石墨隔套的法蘭邊上設(shè)有與夾腔相通的孔，形成軸向氣流通道，在石墨隔套的側(cè)壁上設(shè)有與夾腔相通的孔，形成徑向氣流通道；所述氬氣出口與夾腔相通。本實(shí)用新型的一種更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述氬氣出口設(shè)在主室外殼的底壁上。本實(shí)用新型的另一種更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述氬氣出口設(shè)在主室外殼的側(cè)壁上。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果I、在石墨樹禍、石墨加熱器、石墨隔套上鍛上一層SiC,可減少CO氣體生成，進(jìn)而減少單晶硅中的碳含量。2、設(shè)有通過(guò)石墨隔套與主室外殼內(nèi)壁之間夾腔的軸向氣流通道，使得從石英坩堝內(nèi)熔體表面揮發(fā)的大部分SiO氣體有效地被氬氣從軸向氣流通道帶出爐室，這部分SiO氣體不會(huì)接觸高溫石墨元件，因此產(chǎn)生CO氣體就顯著減少，也就顯著降低了生長(zhǎng)的單晶硅碳污染程度。

圖I為現(xiàn)有單晶硅制造裝置爐室結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示為現(xiàn)有單晶硅制造裝置爐室結(jié)構(gòu)，它包括副室外殼I、主室外殼2、石英· 甘禍5、石墨相'禍7、石墨加熱器6、石墨隔套8,石央樹禍5直于石墨相'禍7內(nèi)，石墨加熱器6設(shè)置在石墨坩堝7的周圍；從石英坩堝5內(nèi)的熔硅4中拉出柱狀單晶硅3 ;在副室外殼I側(cè)壁上設(shè)有氬氣進(jìn)口 I. I，在主室外殼2下部設(shè)有氬氣出口 2. I ;所述石墨隔套8套裝在主室外殼2內(nèi)壁，將石墨加熱器6包圍在其內(nèi)側(cè)空間。這種結(jié)構(gòu)使得單晶硅在單晶硅制造裝置爐室結(jié)構(gòu)中生長(zhǎng)時(shí)，從石英坩堝5內(nèi)熔體表面揮發(fā)的大部分SiO氣體不能有效地被氬氣帶出爐室，而是流經(jīng)大部分的高溫石墨元件，因而產(chǎn)生較多的CO氣體，這樣就使得生長(zhǎng)的單晶硅受到較高的碳污染。如圖2所示為本實(shí)用新型的單晶硅制造裝置爐室結(jié)構(gòu)，它是在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行了如下改進(jìn)在石墨坩堝7、石墨加熱器6、石墨隔套8上利用CVD的方法鍍上一層SiC ；石墨隔套8由石墨絕緣材料制成，為上端帶外翻法蘭邊的套狀構(gòu)件，其與主室外殼2內(nèi)壁、底壁形成夾腔8. 2 ;在石墨隔套8的法蘭邊上設(shè)有與夾腔8. 2相通的孔8. I，形成軸向氣流通道，在石墨隔套8的側(cè)壁上設(shè)有與夾腔8. 2相通的孔8. 3，形成徑向氣流通道；所述氬氣出口 2. I與夾腔8. 2相通，本實(shí)施例中，氬氣出口 2. I設(shè)在主室外殼2的側(cè)壁上。這種結(jié)構(gòu)使得單晶硅3在本實(shí)用新型中生長(zhǎng)時(shí)，從石英坩堝5內(nèi)熔體4表面揮發(fā)的大部分SiO氣體有效地被氬氣從軸向氣流通道帶出爐室，這部分SiO氣體不會(huì)接觸高溫石墨元件，因此產(chǎn)生CO氣體就顯著減少，也就顯著減少了單晶硅碳污染；即使有少部分SiO氣體流經(jīng)高溫石墨元件，由于石墨元件上都鍍有一層SiC，可減少CO氣體生成，也減少了單晶硅3中的碳含量，因此，本實(shí)用新型顯著降低了單晶硅碳污染程度。
權(quán)利要求1.一種單晶硅制造裝置爐室結(jié)構(gòu)，它包括副室外殼(I)、主室外殼(2)、石英坩堝(5)、石墨坩堝(7)、石墨加熱器(6)、石墨隔套(8);所述石英坩堝(5)置于石墨坩堝(7)內(nèi)，石墨加熱器(6)設(shè)置在石墨坩堝(7)的周圍；從石英坩堝(5)內(nèi)的熔硅(4)中拉出柱狀單晶硅(3);所述石墨隔套(8)套裝在主室外殼(2)內(nèi)壁，將石墨加熱器(6)包圍在其內(nèi)側(cè)空間；在副室外殼(I)側(cè)壁上設(shè)有氬氣進(jìn)ロ( I. I )，在主室外殼(2 )下部設(shè)有氬氣出口( 2. I);其特征在于在所述石墨坩堝(7)、石墨加熱器(6)、石墨隔套(8)上鍍上ー層SiC ;所述石墨隔套(8)由石墨絕緣材料制成，為上端帶外翻法蘭邊的套狀構(gòu)件，其與主室外殼(2)內(nèi)壁、底壁形成夾腔(8. 2);在石墨隔套(8)的法蘭邊上設(shè)有與夾腔(8. 2)相通的孔(8. 1)，形成軸向氣流通道，在石墨隔套(8)的側(cè)壁上設(shè)有與夾腔(8. 2)相通的孔(8. 3)，形成徑向氣流通道；所述氬氣出ロ(2. I)與夾腔(8. 2)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單晶硅制造裝置爐室結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氬氣出口(2.I)設(shè)在主室外殼(2)的底壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單晶硅制造裝置爐室結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氬氣出口(2.I)設(shè)在主室外殼(2)的側(cè)壁上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種單晶硅制造裝置爐室結(jié)構(gòu)，它包括副室外殼、主室外殼、石英坩堝、石墨坩堝、石墨加熱器、石墨隔套；石墨隔套套裝在主室外殼內(nèi)壁；在副室外殼側(cè)壁上設(shè)有氬氣進(jìn)口，在主室外殼下部設(shè)有氬氣出口；本實(shí)用新型改進(jìn)在于在石墨坩堝、石墨加熱器、石墨隔套上鍍上一層SiC；石墨隔套由石墨絕緣材料制成，為上端帶法蘭邊的套狀構(gòu)件，與主室外殼內(nèi)壁、底壁形成夾腔；在石墨隔套法蘭邊上設(shè)有與夾腔相通的孔，形成軸向氣流通道，在石墨隔套側(cè)壁上設(shè)有與夾腔相通的孔，形成徑向氣流通道；氬氣出口與夾腔相通。本實(shí)用新型能將從石英坩堝內(nèi)熔體表面揮發(fā)的大部分SiO氣體有效地被氬氣帶出爐室，有效減少CO氣體的生成，從而顯著降低生長(zhǎng)的單晶硅碳污染程度。
文檔編號(hào)C30B15/00GK202415729SQ20112053754
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者袁文寶 申請(qǐng)人:卉欣光電科技(江蘇)有限公司