[實用新型]一種多晶硅真空區熔線圈

有效

• 申請號: 201220641842.1
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN203049079U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 王遵義;王彥君;張雪囡;劉嘉;孫健;劉錚;涂頌昊;喬柳;馮嘯桐
• 申請（專利權）人: 天津市環歐半導體材料技術有限公司
• 主分類號: C30B13/20
• 分類號: C30B13/20
• 代理公司: 天津濱?？凭曋R產權代理有限公司 12211
• 代理人: 李莉華

技術領域

本實用新型屬于區熔技術領域，尤其是涉及一種用于硅單晶制備的區熔線圈。

背景技術

區熔硅單晶在生長過程中的穩定性非常重要，在制備期間如出現多晶硅邊緣長刺、熔區凝固、熔區出現腰帶、塌爐等情況都將中斷整個制備過程。因此，一個穩定的、均勻的用于區熔硅單晶的熱場是十分重要的。熱場的核心部分是加熱線圈，常規臺階線圈在使用大直徑多晶料時易出現熔硅下行不暢如出嘟嚕、出腰帶現象，影響成晶率。

另外，常規單匝線圈有一個主縫，常規單匝線圈有一個主縫，為了達到相對平衡的熱場條件需要與主縫相對的開一條副縫，但是隨著單晶直徑的變大，熱場的不均勻程度明顯，化料成晶困難。

發明內容

本實用新型要解決的問題是提供一種熱場均勻、熔硅下行順暢、成晶率高的一種多晶硅真空區熔線圈。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：包括線圈骨架和線圈冷卻水管，所述線圈冷卻水管焊接嵌入所述線圈骨架內，其特征在于：所述線圈為平板單匝結構，所述線圈骨架的上表面設有向線圈內部凹陷的臺階，所述臺階底部一端與所述線圈骨架內圓上邊沿連接成斜面，與水平面呈一傾斜角；

所述線圈骨架內圓處開有貫通上下表面的十字切縫，分別為第一切縫、第二切縫、第三切縫和第四切縫，在所述線圈骨架外圓沿第一切縫方向的一側設有連接電極的法蘭，所述法蘭與第一切縫間開有一條主縫，在所述線圈骨架上沿第二切縫、第三切縫和第四切縫的方向還分別開有第一副縫、第二副縫和第三副縫，所述主縫和副縫的寬度均小于所述十字切縫的寬度。

所述第一副縫、第二副縫和第三副縫的長度均為10-300mm。

本實用新型具有的優點和積極效果是：由于采用上述技術方案，副縫的設計，有效的均衡了熱場的不對稱性，臺階斜面線圈的設計，可改善化料，解決腰上包裹不熔化硅的問題，能夠有效地提高成晶率和合格率。

附圖說明

圖1是本實用新型的俯視示意圖

圖2是圖1的的A-A剖面示意圖

圖中：

1、線圈骨架??????2.1、切縫??????2.2、切縫

2.3、切縫????????2.4、切縫??????3、法蘭

4、主縫??????????5.1、副縫??????5.2、副縫

5.3、副縫????????6、臺階????????7、斜面

8、冷卻水管

具體實施方式

如圖1、2所示，本實用新型包括線圈骨架1和線圈冷卻水管8，線圈冷卻水管8焊接嵌入線圈骨架1內。這種結構可以提高水冷卻的效果，同時易于線圈表面的加工。

所述線圈為平板單匝結構，所述線圈骨架1的上表面設有向線圈內部凹陷的臺階6，所述臺階6底部一端與所述線圈骨架1內圓上邊沿連接成斜面7，與水平面呈一傾斜角；臺階6均略大于多晶硅的直徑，該結構使所述用于區熔法制備硅單晶的加熱線圈局部產生的電磁場增強，避免較大直徑尺寸的多晶硅外沿出現毛刺；斜面7可以使電磁場的能量由內向外不至逐漸降低，是多晶熔化界面平坦且由外向內傾斜，熔化界面熔硅趨于流向熔區中心，增加了熔硅的流動性。

線圈骨架1內圓處開有貫通上下表面的十字切縫，分別為切縫2.1、切縫2.2、切縫2.3和切縫2.4，在線圈骨架1外圓沿切縫2.1方向的一側設有連接電極的法蘭3，法蘭3與切縫2.1間開有一條主縫4，為了達到相對平衡的熱場條件，線圈骨架1上沿切縫2.2、切縫2.3和切縫2.4的方向還分別開有副縫5.1、副縫5.2和副縫5.3，能夠平衡線圈主縫4與副縫的溫度梯度；其中，主縫4和副縫5.1、5.2、5.3的寬度均小于十字切縫的寬度，副縫5.1、5.2、5.3的長度均為10-300mm。

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，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。