[實(shí)用新型]一種用于多晶硅區(qū)熔的加熱線圈

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220642788.2
• 申請(qǐng)日: 2012-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203049091U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉嘉;張雪囡;王彥君;王遵義;孫健;劉錚;涂頌昊;喬柳;馮嘯桐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津市環(huán)歐半導(dǎo)體材料技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C30B28/08
• 分類(lèi)號(hào): C30B28/08;C30B29/06
• 代理公司: 天津?yàn)I海科緯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 李莉華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于區(qū)熔技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于多晶硅區(qū)熔的加熱線圈。

背景技術(shù)

區(qū)熔硅單晶在生長(zhǎng)過(guò)程中的穩(wěn)定性非常重要，在制備期間如出現(xiàn)多晶硅邊緣長(zhǎng)刺、熔區(qū)凝固、熔區(qū)出現(xiàn)腰帶、塌爐等情況都將中斷整個(gè)制備過(guò)程。因此，一個(gè)穩(wěn)定的、均勻的用于區(qū)熔硅單晶的熱場(chǎng)是十分重要的。熱場(chǎng)的核心部分是加熱線圈，常規(guī)臺(tái)階線圈在使用大直徑多晶料時(shí)易出現(xiàn)熔硅下行不暢如出嘟嚕、出腰帶現(xiàn)象，影響成晶率。

另外，常規(guī)單匝線圈有一個(gè)主縫，常規(guī)單匝線圈有一個(gè)主縫，為了達(dá)到相對(duì)平衡的熱場(chǎng)條件需要與主縫相對(duì)的開(kāi)一條副縫，但是隨著單晶直徑的變大，熱場(chǎng)的不均勻程度明顯，化料成晶困難。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是提供一種熱場(chǎng)均勻、熔硅下行順暢、成晶率高的用于多晶硅區(qū)熔的加熱線圈。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種用于多晶硅區(qū)熔的加熱線圈，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(nèi)，所述線圈為平板單匝結(jié)構(gòu)，所述線圈骨架的上表面設(shè)有向線圈內(nèi)部凹陷的第一臺(tái)階，所述第一臺(tái)階底部一端與所述線圈骨架內(nèi)圓上邊沿連接成斜面，與水平面呈第一傾斜角，所述第一臺(tái)階外沿設(shè)有一圈向外突起的第二臺(tái)階，所述第二臺(tái)階的截面呈一直角梯形，所述直角梯形的直角側(cè)邊與所述第一臺(tái)階的頂部相接；所述骨架內(nèi)圓下邊沿和線圈下表面連接成斜面，與水平面呈第二傾斜角；

所述線圈骨架內(nèi)圓處開(kāi)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(cè)設(shè)有連接電極的法蘭，所述法蘭與第一切縫間開(kāi)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(kāi)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(zhǎng)度均為10-300mm。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：由于采用上述技術(shù)方案，副縫的設(shè)計(jì)，有效的均衡了熱場(chǎng)的不對(duì)稱(chēng)性，臺(tái)階斜面線圈的設(shè)計(jì)，可改善化料，解決腰上包裹不熔化硅的問(wèn)題，能夠有效地提高成晶率和合格率。，

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)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(tái)階???????????7、斜面

8、臺(tái)階??????????????9、斜面???????????10、冷卻水管

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型包括線圈骨架1和線圈冷卻水管10，線圈冷卻水管10焊接嵌入線圈骨架1內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)可以提高水冷卻的效果，同時(shí)易于線圈表面的加工。

線圈為平板單匝結(jié)構(gòu)，線圈骨架1的上表面設(shè)有兩級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)，包括向線圈內(nèi)部凹陷的第一級(jí)臺(tái)階6，臺(tái)階6底部一端與線圈骨架1內(nèi)圓上邊沿連接成斜面7，與水平面呈第一傾斜角，臺(tái)階6外沿設(shè)有一圈向外突起的第二級(jí)臺(tái)階8，臺(tái)階8的截面呈一直角梯形，直角梯形的直角側(cè)邊與臺(tái)階6的頂部相接；骨架1內(nèi)圓下邊沿和線圈下表面連接成斜面9，與水平面呈第二傾斜角。兩級(jí)臺(tái)階6、8的直徑均略大于多晶硅的直徑，該結(jié)構(gòu)使所述用于區(qū)熔法制備硅單晶的加熱線圈局部產(chǎn)生的電磁場(chǎng)增強(qiáng)，避免較大直徑尺寸的多晶硅外沿出現(xiàn)毛刺；斜面7可以使電磁場(chǎng)的能量由內(nèi)向外不至逐漸降低，是多晶熔化界面平坦且由外向內(nèi)傾斜，熔化界面熔硅趨于流向熔區(qū)中心，增加了熔硅的流動(dòng)性；斜面9可以加大能量輻射面積，降低多晶凝固界面溫度梯度，有利于多晶結(jié)晶過(guò)程中應(yīng)力的釋放，減少多晶硅內(nèi)部出現(xiàn)斷裂的危險(xiǎn)。

線圈骨架1內(nèi)圓處開(kāi)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(cè)設(shè)有連接電極的法蘭3，法蘭3與切縫2.1間開(kāi)有一條主縫4，為了達(dá)到相對(duì)平衡的熱場(chǎng)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(kāi)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(zhǎng)度均為10-300mm。

以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專(zhuān)利涵蓋范圍之內(nèi)。