導流筒制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種導流筒

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
導流筒、晶體生長設備及其控制方法


[0001]本專利技術涉及晶體生長
，尤其是涉及一種導流筒
、
晶體生長設備及其控制方法
。
[0002]
技術介紹

[0003]相關技術中，在單晶硅的制造工藝中，最常使用的是直拉法
(Czochralski
，縮寫
CZ)
，在直拉法中，多晶硅是填充在石英坩堝內(nèi)加熱熔融形成硅熔湯，并在硅熔湯中浸入籽晶后向上旋轉提拉，硅在籽晶與硅熔湯的界面處凝固結晶以形成單晶硅棒
。
然而，坩堝通常包括石英坩堝，石英坩堝的接觸硅熔湯表面的部分會慢慢溶解，導致大量的氧進入硅熔湯中，易造成晶棒的氧含量過高
。

技術實現(xiàn)思路

[0004]本專利技術旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一
。
為此，本專利技術提出一種用于晶體生長設備的導流筒，所述導流筒可以降低硅熔湯的氧含量，降低晶棒的氧含量
。
[0005]本專利技術還提出一種具有上述導流筒的晶體生長設備
。
[0006]本專利技術還提出一種具有上述晶體生長設備的控制方法
。
[0007]根據(jù)本專利技術第一方面實施例的用于晶體生長設備的導流筒，所述晶體生長設備包括：爐體
、
導流筒和坩堝，所述導流筒與所述坩堝均設于所述爐體內(nèi)，且所述導流筒與所述坩堝同軸設置，所述坩堝位于所述導流筒的下方，所述坩堝內(nèi)盛放有硅熔湯，所述導流筒包括：分隔導流裝置，所述分隔導流裝置形成為環(huán)形；第一驅動裝置，所述第一驅動裝置用于驅動所述分隔導流裝置的部分適于沿所述坩堝的軸向方向在初始位置和預設位置之間運動，在所述初始位置，所述分隔導流裝置位于所述硅熔湯液面的上方，在所述預設位置，所述分隔導流裝置的至少部分適于位于所述硅熔湯液面的下方，且所述分隔導流裝置的底壁與所述坩堝的底壁間隔開，所述分隔導流裝置將所述坩堝的內(nèi)部空間分隔為沿所述坩堝的徑向間隔設置的第一腔和第二腔，其中所述第一腔位于所述第二腔的徑向內(nèi)側；第二驅動裝置，所述第二驅動裝置用于驅動所述分隔導流裝置的部分繞所述坩堝的中心軸線轉動，以攪動所述第二腔內(nèi)的硅熔湯
。
[0008]根據(jù)本專利技術實施例的用于晶體生長設備的導流筒，第一驅動裝置驅動分隔導流裝置的部分運動至預設位置時，分隔導流裝置將坩堝的內(nèi)部空間分隔為沿坩堝的徑向間隔設置的第一腔和第二腔，此時分隔導流裝置可以阻擋第一腔和第二腔之間硅熔湯的自然熱對流，從而避免石英坩堝溶解至第一腔內(nèi)的氧在自然熱對流作用下進入第二腔，同時，第二驅動裝置驅動分隔導流裝置的部分繞坩堝的中心軸線轉動，以攪動第二腔內(nèi)的硅熔湯，可以促進硅熔湯內(nèi)
SiO
在硅熔湯的表面揮發(fā)，以降低第二腔硅熔湯中的氧含量，以進一步減少流向第一腔硅熔湯的氧，進而減少晶棒中的氧含量
。
[0009]在一些實施例中，所述分隔導流裝置包括：導流機構，所述導流機構形成為環(huán)形，且所述導流機構適于固設于所述爐體；分隔機構，所述分隔機構設于所述導流機構的徑向外側，所述分隔機構與所述導流機構沿所述爐體的軸向滑移配合，所述第一驅動裝置適于
驅動所述分隔機構在所述初始位置和所述預設位置之間運動，在所述預設位置，所述分隔機構將所述坩堝的內(nèi)部空間分隔成所述第一腔和所述第二腔；攪動機構，所述攪動機構設于所述分隔機構的徑向外側，所述攪動機構與所述分隔機構沿所述分隔機構的周向轉動配合，所述攪動機構的正投影位于所述第二腔內(nèi)，所述第二驅動裝置適于驅動所述攪動機構圍繞所述分隔機構轉動
。
[0010]在一些實施例中，所述攪動機構形成有第一氣流通道，所述第一氣流通道具有第一進氣口和多組沿軸向間隔設置的出氣口組，所述第一進氣口與所述第一腔連通，所述出氣口組形成在所述攪動機構的外周壁上，每組所述出氣口組包括至少一個第一出氣口，所述預設位置為多個且沿上下方向依次設置，在每個所述預設位置，至少一組所述出氣口組適于位于所述硅熔湯液面上方
。
[0011]在一些實施例中，所述分隔機構遮蓋所述第一進氣口，且所述分隔機構形成有第二氣流通道，所述第二氣流通道具有第二進氣口和第二出氣口，所述第二進氣口形成在所述分隔機構的頂壁，且所述第二進氣口與所述第一腔連通，所述第二出氣口形成在所述分隔機構的側壁，且所述第二出氣口連通于所述第一進氣口
。
[0012]在一些實施例中，所述導流機構包括筒體部和安裝部，所述安裝部與所述爐體連接且設于所述筒體部的上端，所述安裝部和所述筒體部均形成為環(huán)形，所述筒體部的外周壁形成有第三氣流通道，所述第三氣流通道貫穿所述筒體部的底壁以形成第三進氣口，所述第三進氣口與所述第一腔連通，在所述預設位置，所述第三氣流通道與所述第一進氣口間接連通
。
[0013]在一些實施例中，所述用于晶體生長設備的導流筒還包括：封堵機構，所述封堵機構可運動地設于所述攪動機構，所述封堵機構構造成用于打開位于所述硅熔湯液面上方且距離液面最近的所述出氣口組，且用于至少封堵位于所述硅熔湯液面下方的所述出氣口組
。
[0014]在一些實施例中，每組所述出氣口組包括多個沿所述攪動機構的周向間隔設置的所述第一出氣口，所述封堵機構包括封堵件，所述封堵件套設于所述攪動機構的外周壁外，且所述封堵件上形成有多組沿軸向間隔設置的連通口組，每組所述連通口組包括多個連通口，每個所述連通口分別與一個所述第一出氣口對應，所述封堵件可沿周向相對于所述攪動機構轉動，所述連通口組的每個所述連通口與對應所述出氣口組的每個所述第一出氣口周向錯開設置時，所述封堵件封堵所述出氣口組，所述連通口組的每個所述連通口與對應所述出氣口組的每個所述第一出氣口徑向相對設置時，所述封堵件打開所述出氣口組
。
[0015]在一些實施例中，多組所述出氣口的對應所述第一出氣口沿軸向正對設置，多組所述連通口組的對應所述連通口沿周向錯位設置
。
[0016]在一些實施例中，所述連通口沿周向延伸為長條形，在軸向上相鄰兩個所述連通口軸向正對部分的周向寬度大于等于所述第一出氣口的周向寬度
。
[0017]在一些實施例中，所述攪動機構的底部設有分隔腔，所述分隔腔的底部和徑向外側均敞開，所述分隔腔設置有多個，多個所述分隔腔沿所述攪動機構的周向方向均勻間隔設置
。
[0018]在一些實施例中，所述第一驅動裝置包括上下滑移配合的第一驅動件和第二驅動件，所述第二驅動件的一端與所述第一驅動件連接，所述第二驅動件的另一端與所述攪動
機構連接，且所述第一驅動件和所述第二驅動件均形成為環(huán)形，所述第二驅動裝置用于直接驅動所述第一驅動件轉動
。
[0019]根據(jù)本專利技術第二方面實施例的晶體生長設備，包括：爐體；坩堝，所述坩堝設于所述爐體內(nèi)；導流筒，所述導流筒為根據(jù)本專利技術上述第一方面實施例的用于晶體生長設備的導流筒，所述導流筒設于所述爐體內(nèi)且位于所述坩堝上側，所述導流筒與所述坩堝同軸設置
。
[0020]根據(jù)本專利技術實施例的晶體生長本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種用于晶體生長設備的導流筒，所述晶體生長設備包括：爐體
、
導流筒和坩堝，所述導流筒與所述坩堝均設于所述爐體內(nèi)，且所述導流筒與所述坩堝同軸設置，所述坩堝位于所述導流筒的下方，所述坩堝內(nèi)盛放有硅熔湯，其特征在于，所述導流筒包括：分隔導流裝置，所述分隔導流裝置形成為環(huán)形；第一驅動裝置，所述第一驅動裝置用于驅動所述分隔導流裝置的部分適于沿所述坩堝的軸向方向在初始位置和預設位置之間運動，在所述初始位置，所述分隔導流裝置位于所述硅熔湯液面的上方，在所述預設位置，所述分隔導流裝置的部分適于位于所述硅熔湯液面的下方，且所述分隔導流裝置的底壁與所述坩堝的底壁間隔開，所述分隔導流裝置將所述坩堝的內(nèi)部空間分隔為沿所述坩堝的徑向間隔設置的第一腔和第二腔，其中所述第一腔位于所述第二腔的徑向內(nèi)側；第二驅動裝置，所述第二驅動裝置用于驅動所述分隔導流裝置的部分繞所述坩堝的中心軸線轉動，以攪動所述第二腔內(nèi)的硅熔湯
。2.
根據(jù)權利要求1所述的用于晶體生長設備的導流筒，其特征在于，所述分隔導流裝置包括：導流機構，所述導流機構形成為環(huán)形，且所述導流機構適于固設于所述爐體；分隔機構，所述分隔機構設于所述導流機構的徑向外側，所述分隔機構與所述導流機構沿所述爐體的軸向滑移配合，所述第一驅動裝置適于驅動所述分隔機構在所述初始位置和所述預設位置之間運動，在所述預設位置，所述分隔機構將所述坩堝的內(nèi)部空間分隔成所述第一腔和所述第二腔；攪動機構，所述攪動機構設于所述分隔機構的徑向外側，所述攪動機構與所述分隔機構沿所述分隔機構的周向轉動配合，所述攪動機構的正投影位于所述第二腔內(nèi)，所述第二驅動裝置適于驅動所述攪動機構圍繞所述分隔機構轉動
。3.
根據(jù)權利要求2所述的用于晶體生長設備的導流筒，其特征在于，所述攪動機構形成有第一氣流通道，所述第一氣流通道具有第一進氣口和多組沿軸向間隔設置的出氣口組，所述第一進氣口與所述第一腔連通，所述出氣口組形成在所述攪動機構的外周壁上，每組所述出氣口組包括至少一個第一出氣口，所述預設位置為多個且沿上下方向依次設置，在每個所述預設位置，至少一組所述出氣口組適于位于所述硅熔湯液面上方
。4.
根據(jù)權利要求3所述的用于晶體生長設備的導流筒，其特征在于，所述分隔機構遮蓋所述第一進氣口，且所述分隔機構形成有第二氣流通道，所述第二氣流通道具有第二進氣口和第二出氣口，所述第二進氣口形成在所述分隔機構的頂壁，且所述第二進氣口與所述第一腔連通，所述第二出氣口形成在所述分隔機構的側壁，且所述第二出氣口連通于所述第一進氣口
。5.
根據(jù)權利要求3所述的用于晶體生長設備的導流筒，其特征在于，所述導流機構包括筒體部和安裝部，所述安裝部與所述爐體連接且設于所述筒體部的上端，所述安裝部和所述筒體部均形成為環(huán)形，所述筒體部的外周壁形成有第三氣流通道，所述第三氣流通道貫穿所述筒體部的底壁以形成第三進氣口，所述第三進氣口與所述第一腔連通，在所述預設位置，所述第三氣流通道與所述第一進氣口間接連通
。
6.
根據(jù)權利要求3所述的用于晶體生長設備的導流筒，其特征在于，還包括：封堵機構，所述封堵機構可運動地設于所述攪動機構，所述封堵機構構造成用于打開位于所述硅熔湯液面上方且距離液面最近的所述出氣口組，且用于至少封堵位于所述硅熔湯液面下方的所述出氣口組
。7.
根據(jù)權利要求6所述的用于晶體生長設備的導流筒，其特征在于，每組所述出氣口組包括多個沿所述攪動機構的周向間隔設置的所述第一出氣口，所述封堵機構包括封堵件，所述封堵件套設于所述攪動機構的外周壁外，且所述封堵件上形成有多組沿軸向間隔設置的連通口組，每組所述連通口組包括多個連通口，每個所述連通口分別與一個所述第一出氣口對應，所述封堵件可沿周向相對于所述攪動機構轉動，所述連通口組的每個所述連通口與對應所述出氣口組的每個所述第一出氣口周向錯開設置時，所述封堵件封堵所述出氣口組，所述連通口組的每個所述連通口與對應所述出氣口組的每個所述第一出氣口徑向相對設置時，所述封堵件打開所述出氣口組
。8.
根據(jù)權利要求7所述的用于晶體生長設備的導流筒，其特征在于，多組所述出氣口組的對應所述第一出氣口沿軸向正對設置，多組所述連通口組的對應所述連通口沿周向錯位設置
。9.
根據(jù)權利要求8所述的用于晶體生長設備的導流筒，其特征在于，所述連通口沿周向延伸為長條形，在軸向上相鄰兩個所述連通口軸向正對部分的周向寬度大于等于所述第一出氣口的周向寬度
。10.
根據(jù)權利要求2所述的用于晶體生長設備的導流筒，其特征在于，所述攪動機構的底部設有分隔腔，所述分隔腔的底部和徑向外側均敞開，所述分隔腔設置有多個，多個所述分隔腔沿所述攪動機構的周向方向均勻間隔設置
。11.
根據(jù)權利要求1?
10
中任一項所述的用于晶體生長設備的導流筒，其特征在于，所述第一驅動裝置包括上下滑移配合的第一驅動件和第二驅動件，所述第二驅動件的一端與所述第一驅動件連接，所述第二驅動件的另一端與所述攪動機構連接，且所...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李向陽，馮厚坤，
申請(專利權)人：中環(huán)領先半導體材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：