一種晶體硅生長裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于無機材料生產領域,具體涉及一種晶體硅生長裝置。
【背景技術】
[0002]在現有技術中對于晶體硅生長裝置的改造涉及較多,主要是為了保證內部晶體硅的生長均勻,能夠生長出質量較好的晶體形態,而能夠較大影響其生長質量問題的一大因素便是內部溫度的控制,現有技術中對熱場內部的溫度控制精度交差,其溫度的上升與下降受環境影響較大,從而導致內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,另一方面經過長期研宄,固定底座對導熱影響也較大,所以固定底座的阻熱也是一個需要改進的方向。
[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構件,現有技術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,所以根據加熱器采用的不同材料會導致加熱器前期受熱不均勻,長期的受熱不均會導致加熱器局部之間產生差異,而晶體生長比較注重整體成型,所以局部結構的差異會導致內部溫度隨之產生差異,最終導致晶體生長形態不均勻,對生產的產品整體質量造成較大的影響,所以現有技術中對加熱器還需要做進一步的改造,從而達到晶體形態生長均勻的目的。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足,而提供一種結構簡單、熱量散發穩定、熱量流動均勻的晶體硅生長裝置。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現的:一種晶體硅生長裝置,包括有固定底座、保溫外桶、保溫內桶、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側面上設置有卡環,所述的水冷裝置卡放于卡環上,所述的保溫內桶設置于保溫外桶內部,所述的保溫內桶與保溫外桶之間填裝有石墨氈層,所述的保溫內桶內部設置有隔熱層,所述的隔熱層與保溫內桶之間設置有一定的間隔距離,所述的保溫外桶側壁上設置有抽空孔,所述的抽空孔連通隔熱層并與內部連通,且連通保溫外桶并與外界連通,所述的加熱器設置于隔熱層內部,所述的加熱器內側面最下邊緣位置以加熱器中心線為基準線左右對稱設置有兩個固定耳,所述的固定耳上設置有電極固定孔,所述的加熱器內側面上設置有導熱層,所述的加熱電極固定在固定耳上設置的電極固定孔上,所述的中軸托桿設置于固定底座中心位置,所述的中軸托桿上端設置有禍托,所述的禍托上設置有坩禍。
[0006]所述的水冷裝置為盤管式水循環水冷裝置。
[0007]所述的固定底座為三層石墨層。
[0008]所述的抽空孔設置有兩個。
[0009]所述的隔熱層為蜂巢狀隔熱層。
[0010]所述的導熱層為鋁制網狀層。
[0011]所述的導熱層通過螺釘固定的方式安裝在加熱器內側壁上。
[0012]所述的加熱器側壁上設置有至少4個導流孔。
[0013]所述的加熱器及隔熱層均為圓柱形桶狀結構。
[0014]本實用新型所產生的有益效果是:在保溫外桶的上端口內側面上設置有卡環,可以提供較好的水冷裝置限位固定位置,設置的保溫內桶與保溫外桶起到保溫作用,在保溫內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定,在保溫內桶內部設置的隔熱層具有較好的隔熱效果,隔熱層與保溫內桶之間保持一定的距離,使中間形成真空狀態,具有較好的隔熱效果,其中將隔熱層設置為蜂巢狀隔熱層,使其局部構造更加復雜,具有較好的圈熱效果,能夠是熱量的散發更加緩慢均勻,便于內部晶體的成型;在保溫外桶底部設置的抽空孔提供空氣抽濾位置,使其對內部的空氣抽濾更加方便;
[0015]由于長晶裝置采用的坩禍一般為圓柱形坩禍,所以將加熱器設置為桶狀結構可以保證與坩禍之間每一點的垂直距離均相等,從而使得坩禍受熱均勻,從而能夠保證晶體生長更加均勻;在加熱器內側面最下邊緣位置以加熱器中心線為基準線左右對稱設置的固定耳,能夠提供較好的加熱電極固定位置,在固定耳上設置的電極固定孔使加熱電極的固定更加方便,在加熱器側面上設置的導流孔,可以使內部氣體在受熱的情況下能夠保持平衡,避免局部壓迫,導流孔也起到熱量流轉的作用,使整個長晶裝置內部的溫度都能保證均勻,更加有利于晶體的生長,在側壁上設置至少4個導流孔保證受熱氣體流轉更加充分;在加熱器內側面鋪設的導熱層在加熱電極對加熱器進行加熱時可以起到先行導熱的作用,對加熱器進行預熱,使加熱器的局部溫差大大縮小,從而有效的保證了坩禍受熱均勻,有利于晶體整體形態的生長,導熱層的設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,導熱層采用為鋁制網狀層,因為鋁制材料具有較好的熱傳導作用,對加熱器的預熱更加充分;其中導熱層在解決加熱器前期受熱不均、預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;導熱層通過螺釘固定的方式固定在加熱器內側壁上具有安裝方便、便于更換維護等優點,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,石墨層具有將強的耐高溫和阻熱效果對晶體生長具有較大益處,經過長期研宄,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;總的本實用新型具有結構簡單、整體受熱均勻、使用壽命長、熱流動均勻的優點。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型的加熱器局部結構示意圖。
[0018]圖3為本實用新型的加熱器局部結構示意圖。
[0019]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 9、石墨氈層 10、隔熱層 11、抽空孔 12、固定耳 13、導熱層 14、禍托 15、坩禍 16、導流孔 17、電極固定孔。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]如圖1—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的上端口內側面上設置有卡環8,所述的水冷裝置7卡放于卡環8上,所述的保溫內桶3設置于保溫外桶2內部,所述的保溫內桶3與保溫外桶2之間填裝有石墨氈層9,所述的保溫內桶3內部設置有隔熱層10,所述的隔熱層10與保溫內桶3之間設置有一定的間隔距離,所述的保溫外桶2側壁上設置有抽空孔11,所述的抽空孔11連通隔熱層10并與內部連通,且連通保溫外桶2并與外界連通,所述的加熱器6設置于隔熱層10內部,所述的加熱器6內側面最下邊緣位置以加熱器6中心線為基準線左右對稱設置有兩個固定耳12,所述的固定耳12上設置有電極固定孔13,所述的加熱器6內側面上設置有導熱層13,所述的加熱電極5固定在固定耳12上設置的電極固定孔17上,所述的中軸托桿4設置于固定底座I中心位置,所述的中軸托桿4上端設置有禍托14,所述的禍托14上設置有坩禍15。
[0022]本實用新型在使用