[發明專利]冷卻裝置、單晶爐和晶棒的冷卻方法

有效

• 申請號: 201710424211.1
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN108998829B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 趙向陽
• 申請（專利權）人: 上海新昇半導體科技有限公司
• 主分類號: C30B15/20
• 分類號: C30B15/20;C30B29/06
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 余昌昊

1.一種冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置用于冷卻單晶爐中生長的晶棒，所述冷卻裝置包括：

一第一冷卻件，所述第一冷卻件用于吸熱；

一溫度檢測裝置，所述溫度檢測裝置用于檢測所述晶棒的溫度信息；

一驅動裝置，所述驅動裝置用于驅動所述第一冷卻件移動；

一控制裝置，所述控制裝置分別與所述溫度檢測裝置和所述驅動裝置連接，所述控制裝置用于接收所述溫度檢測裝置發送的溫度信息，所述控制裝置用于根據接收的溫度信息，判斷所述第一冷卻件是否環繞所述晶棒上溫度處于一預定溫度區間的部分，所述控制裝置還用于根據接收的溫度信息控制所述驅動裝置驅動所述第一冷卻件移動，以使所述第一冷卻件環繞所述晶棒上溫度處于一預定溫度區間的部分，其中，所述晶棒的點缺陷析出長大的溫度在所述預定溫度區間內。

2.如權利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述溫度檢測裝置位于所述第一冷卻件和所述晶棒之間。

3.如權利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于，所述溫度檢測裝置為紅外測溫儀。

4.如權利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述第一冷卻件具有一第一內腔，所述第一內腔內填充有第一冷卻劑。

5.如權利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置還包括一隔熱件，所述隔熱件套設在所述第一冷卻件的外周面上，且所述隔熱件與所述第一冷卻件固定連接，所述隔熱件用于隔熱。

6.如權利要求5所述的冷卻裝置，其特征在于，所述隔熱件具有一第二內腔，所述隔熱件的第二內腔內填充有保溫材料。

7.如權利要求5所述的冷卻裝置，其特征在于，所述隔熱件的材質為耐火材料。

8.如權利要求5所述的冷卻裝置，其特征在于，所述隔熱件與所述第一冷卻件通過石墨螺栓固定連接。

9.如權利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，所述第一冷卻劑為液體。

10.如權利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，所述第一冷卻劑為流動的水。

11.如權利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述晶棒為單晶硅，所述預定溫度區間為950～1110℃。

12.一種單晶爐，其特征在于，包括如權利要求1至11任一項所述的冷卻裝置。

13.如權利要求12所述的單晶爐，其特征在于，還包括：爐蓋、隔離閥和第二冷卻件，所述第二冷卻件位于所述隔離閥和所述爐蓋之間，所述第二冷卻件套設在所述晶棒的外周面上，所述第二冷卻件用于吸熱。

14.如權利要求13所述的單晶爐，其特征在于，所述第二冷卻件具有一第二通孔，所述第二通孔用于容納所述晶棒。

15.如權利要求14所述的單晶爐，其特征在于，所述第二冷卻件具有一第二內腔，所述第二內腔內填充有第二冷卻劑。

16.一種晶棒的冷卻方法，其特征在于，包括：

溫度檢測裝置檢測晶棒當前的溫度信息，并將檢測到的溫度信息發送至控制裝置；

控制裝置根據當前接收的溫度信息，判斷當前第一冷卻件是否環繞晶棒上溫度處于一預定溫度區間的部分；

若不是，則控制裝置根據當前接收的溫度信息控制驅動裝置以驅動第一冷卻件移動，直至使第一冷卻件環繞晶棒上溫度處于一預定溫度區間的部分；在這一過程中第一冷卻件吸熱使晶棒冷卻，其中，晶棒中的點缺陷析出長大的溫度在所述預定溫度區間內。

17.如權利要求16所述的一種晶棒的冷卻方法，其特征在于，所述控制裝置根據當前接收的溫度信息，計算晶棒上溫度處于預定溫度區間的部分的位置，并對比第一冷卻件的當前位置與晶棒上溫度處于預定溫度區間的部分的位置之間的間距，以判斷當前第一冷卻件是否環繞晶棒上溫度處于一預定溫度區間的部分。