[發(fā)明專利]硅單晶長晶設(shè)備及其熱能調(diào)節(jié)模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911150322.3
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN111379017B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳俊宏;王興邦;徐文慶;李依晴
• 申請（專利權(quán)）人: 環(huán)球晶圓股份有限公司
• 主分類號: C30B15/20
• 分類號: C30B15/20;C30B15/10;C30B29/06
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 王博

1.一種硅單晶長晶設(shè)備，其特征在于，所述硅單晶長晶設(shè)備包括：

一爐體；

一支撐座，設(shè)置于所述爐體內(nèi)；

一坩堝，設(shè)置于所述支撐座，并且所述支撐座與所述坩堝不會(huì)相對于所述爐體而轉(zhuǎn)動(dòng)；

一加熱模塊，設(shè)置于所述支撐座的外圍；以及

一熱能調(diào)節(jié)模塊，設(shè)置于所述爐體內(nèi)、并位在所述坩堝的上方；其中，所述熱能調(diào)節(jié)模塊包含有：

一導(dǎo)流筒，包含有一管體及一承載體，所述管體的一端部設(shè)置于所述爐體上，而所述管體的另一端部則連接于所述承載體，并且所述承載體圍繞于所述管體的外側(cè)；其中，所述管體沿軸向正投影于所述坩堝而形成的一投影區(qū)域落在所述坩堝的內(nèi)底面；

多個(gè)保溫片，各呈環(huán)狀并套設(shè)于所述管體，并且多個(gè)所述保溫片堆疊地設(shè)置于所述承載體；及

一硬軸，穿設(shè)于所述管體內(nèi)，并且所述硬軸不會(huì)相對于所述爐體而轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，所述硬軸內(nèi)部設(shè)有一水流通道，并且所述硬軸包含有一夾持端部，而所述夾持端部的至少部分位于所述坩堝內(nèi)、并用來夾持一晶種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅單晶長晶設(shè)備，其特征在于，所述保溫片的熱輻射反射率為至少70％，并且多個(gè)所述保溫片能使位于所述保溫片的一側(cè)的熱能的僅10％以下的所述熱能穿過多個(gè)所述保溫片而至所述保溫片的另一側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅單晶長晶設(shè)備，其特征在于，所述硬軸內(nèi)部設(shè)有一氣流通道，并且所述夾持端部鄰近于所述水流通道與所述氣流通道，以使所述硬軸能于所述水流通道內(nèi)注入流動(dòng)的水、并能于所述氣流通道內(nèi)注入流動(dòng)的氣體，以帶走所述夾持端部處的熱能。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅單晶長晶設(shè)備，其特征在于，所述水流通道呈螺旋狀地圍繞于所述氣流通道的外側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅單晶長晶設(shè)備，其特征在于，所述硬軸能沿所述管體的所述軸向以一提拉速度內(nèi)來回移動(dòng)，并且所述提拉速度不大于50毫米/小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的硅單晶長晶設(shè)備，其特征在于，所述加熱模塊包含有一第一加熱單元、一第二加熱單元、及一第三加熱單元，并且所述第一加熱單元、所述第二加熱單元、及所述第三加熱單元分別對應(yīng)于所述軸向而位于不同的高度位置上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅單晶長晶設(shè)備，其特征在于，所述第一加熱單元圍繞并面向所述坩堝的上半部，所述第二加熱單元圍繞并面向所述坩堝的下半部，所述第三加熱單元位于所述坩堝的下方，并且所述第三加熱單元沿所述軸向正投影于所述坩堝而形成的一投影區(qū)域落在所述坩堝的外底面。

8.一種硅單晶長晶設(shè)備的熱能調(diào)節(jié)模塊，其特征在于，所述熱能調(diào)節(jié)模塊用來設(shè)置于一爐體內(nèi)，所述熱能調(diào)節(jié)模塊包括：

一導(dǎo)流筒，包含有一管體及一承載體，所述管體的一端部用來設(shè)置于所述爐體上，而所述管體的另一端部則連接于所述承載體，并且所述承載體圍繞于所述管體的外側(cè)；

多個(gè)保溫片，各呈環(huán)狀并套設(shè)于所述管體，并且多個(gè)所述保溫片堆疊地設(shè)置于所述承載體；以及

一硬軸，穿設(shè)于所述管體內(nèi)，并且所述硬軸不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，所述硬軸內(nèi)部設(shè)有一水流通道，并且所述硬軸包含有一夾持端部，用來夾持一晶種。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硅單晶長晶設(shè)備的熱能調(diào)節(jié)模塊，其特征在于，所述硬軸內(nèi)部設(shè)有一氣流通道，所述水流通道呈螺旋狀地圍繞于所述氣流通道的外側(cè)，并且所述夾持端部鄰近于所述水流通道與所述氣流通道，以使所述硬軸能于所述水流通道內(nèi)注入流動(dòng)的水、并能于所述氣流通道注入流動(dòng)的氣體，以帶走所述夾持端部處的熱能。