專利名稱：?jiǎn)尉в铆h(huán)形永磁場(chǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于單晶硅生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及一種與單晶爐配套使用的環(huán)形永磁 場(chǎng)。
二背景技術(shù)：
單晶硅是集成電路的重要材料，在半導(dǎo)體材料中所占比例超過90%，通常采用在 單晶爐內(nèi)將多晶塊溶化成液體后拉出單晶棒的方式進(jìn)行生產(chǎn)。隨著集成電路大型化的發(fā) 展，對(duì)單晶硅的要求也越來越高。單晶爐在生產(chǎn)過程中，由于受溫度的影響，硅液上部溫度 低，底部溫度高，形成上下對(duì)流，使整個(gè)液體處于翻騰狀態(tài)，硅液中加入的導(dǎo)電介質(zhì)難以均 勻分布，在結(jié)晶為單晶體時(shí)，導(dǎo)電介質(zhì)在晶棒斷面上的徑向分布不均勻，導(dǎo)致電阻率差大， 晶棒頭部、尾部電阻率不相同。當(dāng)用戶需要某一阻值范圍晶片時(shí)，只有晶棒某一部分符合要 求，成品利用率比較低。為了解決上述問題，人們采用多種方法對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改進(jìn)，如針 對(duì)不同區(qū)域電阻率不同，改變晶棒不同部位單晶生長期的速度，調(diào)整石英坩堝轉(zhuǎn)數(shù)、晶體的 轉(zhuǎn)數(shù)，改變液面在加熱器中位置，減少液體的溫度差等方法，但效果均不理想，難以達(dá)到要 求。
三、發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種專門用與單晶爐配套使用的環(huán)形永磁場(chǎng)，采用該環(huán) 形永磁場(chǎng)，能有效地抑制硅液對(duì)流的產(chǎn)生，使加入的導(dǎo)電介質(zhì)分布均勻，提高了單晶硅徑向 電阻率的均勻性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為該永磁場(chǎng)包括有環(huán)形結(jié)構(gòu)的永 磁系，永磁系的內(nèi)外側(cè)及上下端分別安裝有內(nèi)筒、導(dǎo)磁筒及上、下磁軛。使用時(shí)，將本實(shí)用新型包圍在單晶爐外側(cè)，使單晶爐內(nèi)產(chǎn)生沿晶升方向的垂直環(huán) 形磁場(chǎng)，磁力線從爐體中穿過，在結(jié)晶區(qū)域內(nèi)無磁場(chǎng)或磁場(chǎng)很弱，結(jié)晶區(qū)外圍有強(qiáng)磁場(chǎng)。該 種疊加環(huán)形磁場(chǎng)的存在，能夠有效地抑制硅液對(duì)流的產(chǎn)生，降低硅液的機(jī)械波動(dòng)及溫度起 伏，增大流體的黏度，使硅液及導(dǎo)電介質(zhì)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)電介質(zhì)分布比較均勻，提高 了單晶硅徑向電阻率的均勻性，進(jìn)而提高材料利用率，提高了硅片性能指標(biāo)。同時(shí)，還能有 效地降低單晶硅中氧、碳的及其它雜質(zhì)的含量。
四
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的磁場(chǎng)分布圖。
五具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括可包圍在單晶爐側(cè)面的環(huán)形結(jié)構(gòu)的永磁系1，在永磁 系1的內(nèi)外側(cè)分別安裝有導(dǎo)磁筒4及內(nèi)筒6，上下端分別安裝有上磁軛3及下磁軛5 ；在導(dǎo)磁筒4的外側(cè)安裝有帶有調(diào)節(jié)螺栓8的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置2，調(diào)節(jié)螺栓8穿過導(dǎo)磁筒4與永磁系 1連接。通過該調(diào)節(jié)螺栓8可調(diào)節(jié)永磁系1的中心位置、磁場(chǎng)分布及強(qiáng)度；本實(shí)用新型可安 裝在上下高度可調(diào)的支撐架7上，以滿足不同單晶爐的要求。本實(shí)用新型可對(duì)不同結(jié)構(gòu)的單晶爐進(jìn)行配套設(shè)計(jì)，也可對(duì)現(xiàn)有的單晶爐進(jìn)行改 造，以滿足不同用戶的要求。如圖2所示，本實(shí)用新型產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用于爐體周圍，磁力線從爐體中穿過，結(jié)晶 區(qū)域內(nèi)無磁場(chǎng)或磁場(chǎng)很弱，結(jié)晶區(qū)外圍有強(qiáng)磁場(chǎng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，生產(chǎn)成本低，添補(bǔ)了此類磁場(chǎng)的空白，值得推廣 應(yīng)用。
權(quán)利要求一種單晶用環(huán)形永磁場(chǎng)，其特征是包括有環(huán)形結(jié)構(gòu)的永磁系(1)，永磁系(1)的內(nèi)外側(cè)及上下端分別安裝有內(nèi)筒(6)、導(dǎo)磁筒(4)及上、下磁軛(3)、(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶用環(huán)形永磁場(chǎng)，其特征是在導(dǎo)磁筒(4)的外側(cè)安裝有 帶有調(diào)節(jié)螺栓(8)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)裝置(2)，調(diào)節(jié)螺栓(8)穿過導(dǎo)磁筒(4)與永磁系(1)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種單晶用環(huán)形永磁場(chǎng)，包括有環(huán)形結(jié)構(gòu)的永磁系，永磁系的內(nèi)外側(cè)及上下端分別安裝有內(nèi)筒、導(dǎo)磁筒及上、下磁軛。使用時(shí)，將本實(shí)用新型包圍在單晶爐外側(cè)，使單晶爐內(nèi)產(chǎn)生沿晶升方向的垂直環(huán)形磁場(chǎng)，磁力線從爐體中穿過，在結(jié)晶區(qū)域內(nèi)無磁場(chǎng)或磁場(chǎng)很弱，結(jié)晶區(qū)外圍有強(qiáng)磁場(chǎng)。該種疊加環(huán)形磁場(chǎng)的存在，能夠有效地抑制硅液對(duì)流的產(chǎn)生，降低硅液的機(jī)械波動(dòng)及溫度起伏，增大流體的黏度，使硅液及導(dǎo)電介質(zhì)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)電介質(zhì)分布比較均勻，提高了單晶硅徑向電阻率的均勻性，進(jìn)而提高材料利用率，提高了硅片性能指標(biāo)。同時(shí)，還能有效地降低單晶硅中氧、碳的及其它雜質(zhì)的含量。
文檔編號(hào)C30B30/04GK201593075SQ20092028847
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者吳文奎, 唐奇, 張承臣, 李恒盛, 邵貴成 申請(qǐng)人:撫順隆基電磁科技有限公司