[發(fā)明專利]一種單晶生長爐的反射屏及單晶生長爐

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811340095.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN111172585A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈偉民;范進(jìn);王剛;陳偉德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/16
• 分類號(hào): C30B15/16;C30B29/06
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

本發(fā)明提供一種單晶生長爐的反射屏及單晶生長爐，所述反射屏包括內(nèi)筒、外筒、填充于所述內(nèi)筒和所述外筒之間的隔熱材料，以及設(shè)置于所述內(nèi)筒與所述外筒連接處的隔熱墊。本發(fā)明提供的單晶生長爐的反射屏及單晶生長爐能夠降低反射屏外筒對(duì)內(nèi)筒的傳熱，以提高晶棒的縱向溫度梯度，防止或減少從硅液面蒸發(fā)的硅氧化物蒸汽在反射屏外筒上凝聚，從而減少氧化物落入硅液產(chǎn)生雜質(zhì)而發(fā)生多晶化，同時(shí)由于減少了不必要的傳熱，因而還能夠降低單晶生長過程中所需的加熱功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種單晶生長爐的反射屏及單晶生長爐。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展、新電子產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，對(duì)大直徑單晶硅的需求量增長迅速。單晶硅晶體的生長方法主要包括直拉法(CZ)、區(qū)熔法(FZ)和外延法。直拉法、區(qū)熔法用于生長單晶硅棒材，外延法用于生長單晶硅薄膜。其中，直拉法生長的單晶硅主要用于半導(dǎo)體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽能電池等，是目前最常見的單晶硅生長方法。

直拉法制備單晶硅，即在單晶生長爐中，使籽晶浸入容置于坩堝的硅熔體中，在轉(zhuǎn)動(dòng)籽晶及坩堝的同時(shí)提拉籽晶，以在籽晶下端依次進(jìn)行引晶、放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑及收尾，獲得單晶硅晶棒。單晶生長爐中反射屏的使用能夠阻止石英坩堝以及坩堝內(nèi)的硅溶液對(duì)硅晶體表面進(jìn)行的熱輻射，增大晶棒在縱向的溫度梯度，控制合適的生長速度，控制晶體的內(nèi)部缺陷，如COP(Crystal Originated Particle，晶體原生顆粒)等，還可通過對(duì)從晶體生長爐上部導(dǎo)入的惰性氣體進(jìn)行導(dǎo)流，使之以較大的流速通過硅溶液表面，達(dá)到控制晶體內(nèi)的氧含量和雜質(zhì)含量的效果。然而，現(xiàn)有的反射屏不能有效阻隔外筒對(duì)內(nèi)筒的傳熱作用。

因此，有必要提出一種單晶生長爐的反射屏及單晶生長爐，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種單晶生長爐的反射屏，所述反射屏包括：內(nèi)筒、外筒、填充于所述內(nèi)筒和所述外筒之間的隔熱材料，以及設(shè)置于所述內(nèi)筒與所述外筒連接處的隔熱墊。

示例性地，所述隔熱墊的材料包括石英。

示例性地，所述石英經(jīng)過涂層處理。

示例性地，所述隔熱墊的數(shù)目為至少一個(gè)。

示例性地，所述隔熱墊包括設(shè)置于所述內(nèi)筒底部的第一隔熱墊和/或設(shè)置于所述內(nèi)筒頂部的第二隔熱墊。

示例性地，所述隔熱墊包括設(shè)置于所述內(nèi)筒頂部的第二隔熱墊，所述反射屏包括倒錐形的主體和所述主體上端向外延伸的外沿部，所述第二隔熱墊還包括填充于所述內(nèi)筒和所述外筒之間的位于所述外沿部中的部分。

示例性地，所述內(nèi)筒和/或所述外筒的材料包括碳素纖維和/或石墨烯。

本發(fā)明還提供一種單晶生長爐，所述單晶生長爐包括：

爐體；

坩堝，位于所述爐體內(nèi)；以及

根據(jù)上述任一項(xiàng)所述的反射屏，所述反射屏位于所述坩堝的上方。

本發(fā)明提供的單晶生長爐的反射屏及單晶生長爐能夠降低反射屏外筒對(duì)內(nèi)筒的傳熱，以提高晶棒的縱向溫度梯度，防止或減少從硅液面蒸發(fā)的硅氧化物蒸汽在反射屏外筒上凝聚，從而減少氧化物落入硅液產(chǎn)生雜質(zhì)而發(fā)生多晶化，同時(shí)由于減少了不必要的傳熱，因而還能夠降低單晶生長過程中所需的加熱功率。

附圖說明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。