新型單晶爐熱場、拉制輕摻硅單晶棒的新型單晶爐熱場制造技術

本實用新型專利技術公開了一種新型單晶爐熱場、拉制輕摻硅單晶棒的新型單晶爐熱場，包括導流筒；其特征在于，所述導流筒表面設置有碳化硅涂層。本實用新型專利技術中的新型單晶爐熱場，由于采用設置碳化硅涂層的導流筒，可降低硅單晶棒生產能耗，可降低5%以上。使用本實用新型專利技術中的新型單晶爐熱場，拉制的N型輕摻硅單晶的OISF可降低到100個/cm2以下。本實用新型專利技術中的新型單晶爐熱場，能有效改善硅單晶棒中的Fe含量，平均值為1.80E+10atoms/cm3，最大值6.91E+10atoms/cm3。擴散長度達到450.2μm。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種新型單晶爐熱場、拉制輕摻硅單晶的新型單晶爐熱場及可減少N型輕摻硅單晶OISF的新型單晶爐熱場。
技術介紹
隨著半導體市場競爭的日趨激烈，降低能耗、節省成本、提升良率成為技術發展的核心。節能降耗已成為國家近幾年的規劃目標。目前單晶硅生產過程中的主要用電負載為單晶爐。單晶爐的耗電量占總用電量的45%，耗電量大是單晶生長的一個大問題，如何能在確保單晶產量的前提下，達到節能降耗的目標是一個急需解決的問題。除降低生產能耗外，提高產品質量也是單晶硅生產中的需要考慮的重要因素。衡量硅單晶棒質量的其中兩個重要指標，一是0ISF，即氧化層錯；二是金屬雜質含量，尤其是 鐵含量，鐵含量采用每立方厘米的鐵原子個數衡量。這兩個指標值越小，表示硅單晶棒質量越聞。
技術實現思路
本技術的目的之一是為了克服現有技術中的不足，提供一種可提高硅單晶棒質量的新型單晶爐熱場。為實現以上目的，本技術通過以下技術方案實現新型單晶爐熱場，包括導流筒；其特征在于，所述導流筒表面設置有碳化硅涂層。優選地是，所述導流筒包括相互連接的內導流筒和外導流筒；內導流筒設置在外導流筒內，內導流筒與外導流筒之間具有間隙，所述間隙內設置有保溫材料。優選地是，還包括保溫筒，保溫筒內設置有加熱器，加熱器圍繞石墨坩堝設置，石墨坩堝內設置有石英坩堝；所述導流筒設置于石英坩堝上方。拉制輕摻硅單晶的新型單晶爐熱場，其特征在于，包括導流筒，所述導流筒表面設置有碳化硅涂層。優選地是，所述導流筒包括相互連接的內導流筒和外導流筒；內導流筒設置在外導流筒內，內導流筒與外導流筒之間具有間隙，所述間隙內設置有保溫材料。優選地是，所述輕摻單晶電阻率為O. 1-100 Ω · Cm。優選地是，還包括保溫筒，保溫筒內設置有加熱器，加熱器圍繞石墨坩堝設置，石墨坩堝內設置有石英坩堝；所述導流筒設置于石英坩堝上方。優選地是，所述硅單晶晶向為〈100〉。一種可減少N型輕摻單晶OISF的新型單晶爐熱場，其特征在于，包括導流筒，所述導流筒表面設置有碳化硅涂層。優選地是，所述導流筒包括相互連接的內導流筒和外導流筒；內導流筒設置在外導流筒內，內導流筒與外導流筒之間具有間隙，所述間隙內設置有保溫材料。優選地是，所述輕摻硅單晶電阻率為O. 1-100 Ω · cm。優選地是，所述的OISF小于等于100個/cm2。優選地是，還包括保溫筒，保溫筒內設置有加熱器，加熱器圍繞石墨坩堝設置，石墨坩堝內設置有石英坩堝；所述導流筒設置于石英坩堝上方。優選地是，所述硅單晶晶向為〈100〉。本技術中的新型單晶爐熱場，由于采用設置碳化硅涂層的導流筒，可降低晶棒生產能耗，可降低5%以上。使用本技術中的新型單晶爐熱場，拉制的硅單晶的OISF可降低到100個/cm2以下。本技術中的新型單晶爐熱場，能有效改善硅單晶棒中的Fe含量，平均值為I. 80E+10atoms/cm3,最大值6. 91E+10atoms/cm3。擴散長度達到450. 2 μ m。附圖說明圖I為本技術結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術進行詳細的描述如圖I所示，新型單晶爐熱場，爐筒I內設置有保溫筒8，保溫筒8包括上保溫筒81和下保溫筒82。下保溫筒82內設置有加熱器4。加熱器4與電極6通過加熱器電極腳5連接。加熱器電極腳5與電極6通過電極螺絲7連接，電極螺絲7平行于爐筒I軸向設置。安裝時，電極螺絲7自上向下擰入加熱器電極墊腳5和電極6內，將兩者連接在一起。加熱器4內設置有石墨樹禍2,石墨 甘禍2內設置有石英樹禍3。加熱器4圍繞石墨樹禍2設置，為石墨坩堝2提供加熱的熱能。上保溫筒81內壁比下保溫筒82內壁更靠近石墨坩堝4，也就是，上保溫筒81自下保溫筒82向內延伸一定的長度，該長度可根據熱場尺寸及需要的加熱功率確定。上保溫筒81可阻擋熱輻射，降低熱能損失。上保溫筒81和下保溫筒82之間設置有隔熱擋板10，隔熱擋板10設置于加熱器4上方，也可以阻擋熱輻射。加熱器4下方設置有保溫擋圈9，可以降低熱能向下的熱輻射。石英坩堝3上方設置有導流筒，導流筒包括內導流筒11和外導流筒12。導流筒11和外導流筒12連接，兩者之間的間隙內填充有保溫材料。內導流筒11和外導流筒12表面均涂有碳化硅涂層。保溫材料可選用現有技術中使用的材料，如高純度碳氈。使用16英寸新型單晶爐熱場拉制單晶晶棒，投料45公斤，平均拉晶功率對比如下圖所示本文檔來自技高網...

【技術保護點】
新型單晶爐熱場，包括導流筒；其特征在于，所述導流筒表面設置有碳化硅涂層。

【技術特征摘要】
1.新型單晶爐熱場，包括導流筒；其特征在于，所述導流筒表面設置有碳化硅涂層。2.根據權利要求I所述的新型單晶爐熱場，其特征在于，所述導流筒包括相互連接的內導流筒和外導流筒；內導流筒設置在外導流筒內，內導流筒與外導流筒之間具有間隙，所述間隙內設置有保溫材料。3.根據權利要求I所述的新型單晶爐熱場，其特征在于，還包括保溫筒，保溫筒內設置有加熱器，加熱器圍繞石墨坩堝設置，石墨坩堝內設置有石英坩堝；所述導流筒設置于石英坩堝上方。4.拉制輕摻硅單晶棒的新型單晶爐熱場，其特征在于，包括導流筒，所述導流筒表面設置有碳化硅涂層。5.根據權利要求4所述的拉制輕摻硅單晶棒的新型單晶爐熱場，其特征在于，所述導流筒包括相互連接的內導流筒和外導流筒；內導流筒設置在外導流筒內，內導流筒與外導流筒之間具有間隙，所述間隙內設置有保溫材料。6.根據權利要求4所述的拉制輕摻硅單晶棒的新型單晶爐熱場，其特征在于，所述輕摻硅單晶棒電阻率為0. 1-100 Q cm。7.根據權利要求4所述的拉制輕摻硅單晶棒的新型單晶爐熱場，其特征在于，還包括保溫筒，保溫筒內設置有加熱器，加熱器圍繞石墨坩堝設置，石墨坩堝內設置有石英坩堝；所述導流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓建超，沈楊宇，
申請(專利權)人：上海合晶硅材料有限公司，
類型：實用新型
國別省市：