專利名稱：一種真空氣氛下制備高阻區(qū)熔硅單晶的加熱線圈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱線圈裝置，尤其是一種在真空氣氛下制備直徑大于40mm的 高阻區(qū)熔硅單晶的加熱線圈裝置。
背景技術(shù)：
區(qū)熔技術(shù)是利用多晶錠分區(qū)熔化和結(jié)晶來生長單晶體的方法，該法在原料頭部放
置一小塊單晶即籽晶，并在籽晶和原料晶錠相連區(qū)域建立熔區(qū)，移動晶錠或加熱器使熔區(qū)
朝晶錠長度方向不斷移動，使整個晶錠的其余部分依次熔化后又結(jié)晶，單晶不斷長大。這種
技術(shù)可用于生產(chǎn)純度高達(dá)99. 999%的半導(dǎo)體、金屬、合金、無機(jī)和有機(jī)化合物晶體。 真空區(qū)熔技術(shù)是利用真空下雜質(zhì)的蒸發(fā)和分凝效應(yīng)而得到高純度硅單晶的一種
方法，傳統(tǒng)的高阻單晶是在真空氣氛下提純、氬氣或氫氣氣氛成晶而得到的，但經(jīng)國家探測
器研制部門多年實踐得出結(jié)論，只有真空提純并且真空成晶的高阻硅單晶才能作為高靈敏
度探測器的重要組成材料，由此也為高阻硅單晶的制備增加了難度。近年來，隨著探測器研
制部門對大面積探測器的研究開發(fā)，國家對真空高阻硅單晶的直徑要求正逐漸增大。由于
真空氣氛下熔區(qū)缺少氣氛托浮力、雜質(zhì)的揮發(fā)及返回、無導(dǎo)熱媒介等原因，致使真空區(qū)熔與
傳統(tǒng)的氣氛區(qū)熔相比，爐膛內(nèi)環(huán)境要復(fù)雜的多，技術(shù)難度也增大。再者，隨著所要生長單晶
的直徑增大，其單位時間內(nèi)釋放結(jié)晶潛熱量增加，晶體內(nèi)部散熱難度加大，晶體邊緣所處的
磁場環(huán)境改變等原因，再次增加了爐膛內(nèi)環(huán)境的復(fù)雜程度，大直徑高阻單晶的技術(shù)難度又
進(jìn)一步加大了。由此，大直徑真空高阻硅單晶的制備技術(shù)已成為行業(yè)內(nèi)極難攻破的技術(shù)瓶
頸之一。 加熱線圈的設(shè)計是真空區(qū)熔技術(shù)的關(guān)鍵，它的形狀及尺寸是影響長晶系統(tǒng)熱傳導(dǎo) 及熱分布最重要的因素。 發(fā)明人認(rèn)為，制備直徑大于40mm的真空高阻硅單晶的主要技術(shù)難點(diǎn)有兩個一是 提純用的加熱線圈必須保證在不拆爐的情況下對多晶硅原料進(jìn)行連續(xù)多次提純，并且提純 后的原料要在一定程度上接近目標(biāo)單晶直徑；二是成晶用的加熱線圈必須能夠保證大直徑 單晶的穩(wěn)定生長。 目前，區(qū)熔工藝多采用單匝平板式加熱線圈，為了在不拆爐的情況下連續(xù)提純大 直徑多晶硅原料而擴(kuò)大線圈的內(nèi)徑是本領(lǐng)域技術(shù)人員不難想到的解決方法，但是應(yīng)用于真 空氣氛中的單匝線圈不能簡單的擴(kuò)大內(nèi)徑，其原因在于經(jīng)大量實驗證明，在真空氣氛中單 匝線圈的內(nèi)徑若過大，則熔區(qū)易凝固，導(dǎo)致熔區(qū)易跨、易流。中國專利ZL 200820136520.5 公開了一種用于多晶硅真空區(qū)熔提純的加熱線圈，但是該專利的線圈只能用來提純，不能 用來成晶，不能得到真空高阻硅單晶產(chǎn)品。因為真空成晶對加熱線圈的要求更加嚴(yán)格，所以 至今沒有用于制備真空高阻區(qū)熔硅單晶產(chǎn)品的加熱線圈及其相關(guān)配套裝置的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種真空氣氛下制備直徑40mm以上的高阻區(qū)熔硅單晶的加熱線圈及其配套裝置，其中，一種多匝線圈裝置用于真空提純，另外一種單匝線圈裝置 用于真空成晶，兩種裝置配合使用。 如果單純的使用多匝或單匝線圈，則分別存在成晶率低和無法實現(xiàn)大直徑原料的 連續(xù)提純兩個問題，簡單的將二者結(jié)合也不能制得大直徑的高阻單晶，只有使多匝線圈和 單匝線圈按照一定的形狀結(jié)構(gòu)和尺寸相互配合，才能發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，因此，加熱線圈的形 狀及尺寸規(guī)格也是真空技術(shù)的關(guān)鍵。本專利針對真空環(huán)境及大直徑兩個技術(shù)難點(diǎn)，為兩個 線圈設(shè)計了特別的尺寸規(guī)格及外形，并增加了有效的輔助配套部件從而在大直徑高阻硅單 晶的制備工藝上獲得重要突破。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種真空氣氛下制備高阻區(qū)熔硅單晶的加熱線圈裝置，包
括配合使用的多晶硅真空區(qū)熔提純加熱線圈裝置和硅單晶真空成晶加熱線圈裝置； 所述多晶硅真空區(qū)熔提純加熱線圈裝置從上到下依次包括上短路環(huán)、多匝加熱線
圈、下短路環(huán)。 其中，上短路環(huán)、多匝加熱線圈、下短路環(huán)相互平行且都垂直于走晶方向，三者按
照從上到下的順序分別固連在電極筒上，并且上、下短路環(huán)的外徑略大； 作為優(yōu)選方式所述的上短路環(huán)距離加熱線圈7mm-14mm，下短路環(huán)距離加熱線圈
8mm-15mm。 作為優(yōu)選方式所述的多匝加熱線圈的匝數(shù)為3-5匝。
作為優(yōu)選方式所述的多匝加熱線圈的匝間距為lmm-5mm。
作為優(yōu)選方式所述的多匝加熱線圈的內(nèi)徑為35mm-42mm。 由于采用了多匝線圈的設(shè)計，可將截面不規(guī)則的原料整形，并實現(xiàn)不拆爐情況下、 將較大直徑多晶硅原料進(jìn)行連續(xù)多次提純。 經(jīng)實驗結(jié)果證明，多匝加熱線圈的化渣效果遠(yuǎn)好于單匝線圈，即使原料表面不夠 平整光滑、開方機(jī)破開未滾磨的扇形原料也可以順利提純并將其整形為圓柱體，為后續(xù)的 成晶工序做好準(zhǔn)備，也避免了原料的嚴(yán)重浪費(fèi)。另外，其可在提純大直徑多晶原料時直接將 原料升至起始位置進(jìn)行多次提純，不用拆爐、裝爐，避免了裝、拆爐過程給原料帶來的無法 避免的沾污，保證了多晶原料的高純度。 本專利設(shè)計的上下短路環(huán)極其工作距離，可以使加熱線圈的磁場受到壓縮而變 窄，從而使加熱線圈磁力線集中，熔區(qū)變的窄小，進(jìn)而防止熔區(qū)倒塌，有利于原料在提純過 程中順利行走； 多匝加熱線圈的匝間距為lmm-5mm，這樣設(shè)定的依據(jù)是如果匝間距過小匝間容
易放電打火，對原料造成污染，間距過大則磁場縱向?qū)挾却?，熔硅溢流?多匝線圈的匝數(shù)為3-5匝，這樣設(shè)定的原因是匝數(shù)少的線圈若內(nèi)徑大則磁場強(qiáng)
度太弱，無法產(chǎn)生熔區(qū)，匝數(shù)過多則線圈損耗功率較大，有效功率減小，3-5匝的設(shè)計既可保
證線圈內(nèi)徑足夠大，又能增加磁場強(qiáng)度，保證提純效果； 采用四探針電阻率測試儀測試電阻率的方式來表征通過本多匝線圈提純后的多 晶原料后發(fā)現(xiàn)，提純后電阻率可升至10000 Q "cm-20000Q cm，較提純前的原料的電阻率 1000Q cm有大幅提高，其電阻率的提升說明原料內(nèi)的雜質(zhì)含量大幅減少，有較好的區(qū)熔 提純的效果。 所述硅單晶成晶加熱線圈裝置包括一個固連在電極筒上的單匝平板式加熱線圈，
其中，單匝平板式加熱線圈上表面有向線圈內(nèi)部凹陷的臺階，線圈的厚度由外徑 向內(nèi)徑逐漸減小，線圈下表面有5-20°的傾角，線圈外徑的側(cè)圓周表面沿周向均布有鉛垂 方向的刻線槽，線圈的內(nèi)徑處設(shè)有貫通上下表面的十字開口 。 作為優(yōu)選方式所述單匪平板式加熱線圈的內(nèi)徑為25mm-30mm，外徑80mm-140mm。
作為優(yōu)選方式所述單匝平板式加熱線圈內(nèi)徑處板的厚度為l-5mm，外徑處板的 厚度為5mm-20mm。 上述平板線圈內(nèi)外徑處板厚相差懸殊的設(shè)計，使高頻電流的尖角效應(yīng)得以增強(qiáng)。 線圈內(nèi)徑薄外徑厚的形狀形成了刃形結(jié)構(gòu)，高頻電流聚集在線圈刃形內(nèi)徑處，因此磁場強(qiáng) 度增加，磁托浮力也增加。而合理的設(shè)計內(nèi)徑大小有利于將磁場集中在小范圍圓形區(qū)域內(nèi)， 強(qiáng)度增加，也使原料與線圈之間的耦合距離減小，有效功率增加，并且磁場穿透力增強(qiáng)，熔 區(qū)不易凝固。 線圈上表面向線圈內(nèi)部凹陷的臺階用以改善磁場分布，減小徑向磁場強(qiáng)度衰減， 增加熱輻射，從而有利于大直徑原料的熔化及熔硅向內(nèi)集中。 線圈下表面有5-20°度的傾角，可以優(yōu)化磁場分布，避免結(jié)晶前沿的局部回熔及 毛剌的產(chǎn)生，有利于成晶。 線圈外徑的側(cè)圓周表面沿周向均布有鉛垂方向的刻線槽，這樣設(shè)計的益處是線 圈內(nèi)的磁場是沿著從內(nèi)徑到外徑逐步衰減的，隨著單晶直徑的增大，晶體邊緣處的磁場強(qiáng) 度逐漸減小，當(dāng)衰減到一定程度時，則由磁場產(chǎn)生的感應(yīng)熱無法維持晶體徑向合理的溫度 分布，因此發(fā)生晶變，而刻槽的設(shè)計可以將一部分電荷分配到線圈外徑處，彌補(bǔ)磁場衰減， 從而維持晶體內(nèi)合理的溫度分布，有利于成晶。 作為優(yōu)選方式所述單匝平板式加熱線圈的刻線槽，深度l-2mm，相鄰兩個線槽間 的弧長為5mm-20mm。 線圈的內(nèi)徑處設(shè)有貫通上下表面的十字開口，其作用為當(dāng)單晶直徑增大后，為了 保證晶體徑向的溫度分布，縱向維持一定的溫度梯度，因此要求增加磁場的輻射面積，而強(qiáng) 度不減。如果只是單純的擴(kuò)大線圈內(nèi)徑的話，則無法保證磁場強(qiáng)度及足夠的磁場穿透力，而 十字開口的設(shè)計既可以保證線圈內(nèi)徑不變，維持磁場強(qiáng)度，又可以在一定程度上起到擴(kuò)大 線圈直徑，增加磁場輻射面積的目的。 作為優(yōu)選方式所述的硅單晶真空成晶加熱線圈裝置的單匝平板式加熱線圈的下 方，設(shè)置保溫罩，保溫罩安裝在壁爐上，所述的保溫罩直徑80mm-140mm，高度15mm-50mm。按 照本專利規(guī)格設(shè)計的保溫罩及使用距離，可以起到晶體保溫、降低晶體內(nèi)部熱應(yīng)力的作用。 若內(nèi)徑過大，起不到保溫作用；過小，則相當(dāng)于一個散熱器，單晶往往過冷發(fā)生晶變；若高 度過大，保溫作用太強(qiáng)，不能產(chǎn)生合理的溫度梯度，不易生長單晶，高度過小，則冷卻水帶走 熱量的區(qū)域集中，使得溫度梯度過大，單晶易過冷產(chǎn)生晶變。保溫罩距離線圈的距離過小， 晶體中心散熱困難，而表面結(jié)晶前沿又會過分超前產(chǎn)生回熔；保溫罩距離線圈的距離過大， 則保溫罩作用不明顯。


圖1是實施例1中的多晶硅真空區(qū)熔提純加熱線圈裝置結(jié)構(gòu)圖
圖2是實施例2中的多晶硅真空區(qū)熔提純加熱線圈裝置結(jié)構(gòu)圖
5
圖3是實施例3中的多晶硅真空區(qū)熔提純加熱線圈裝置結(jié)構(gòu)圖 圖4是帶有保溫罩的硅單晶真空成晶加熱線圈裝置結(jié)構(gòu)圖 圖5是單匝平板式加熱線圈的俯視圖 圖6是單匝平板式加熱線圈的側(cè)視圖 圖7是單匝平板式加熱線圈的主視圖 圖8是保溫罩的結(jié)構(gòu)示意圖 其中1為上短路環(huán)，2為多匝加熱線圈，3為下短路環(huán)，4為電極筒，5為單匝平板式 加熱線圈，6為保溫罩，7為十字開口，8為水管，9為臺階，10為刻線槽。
具體實施方式

實施例1 —種真空氣氛下制備高阻區(qū)熔硅單晶的加熱線圈裝置，包括多晶硅真空區(qū)熔提純 加熱線圈裝置和硅單晶真空成晶加熱線圈裝置，兩種裝置配合使用； 如圖1所示，多晶硅真空區(qū)熔提純加熱線圈裝置從上到下依次包括上短路環(huán)1、多 匝加熱線圈2、下短路環(huán)3，上短路環(huán)l，它們相互平行且都垂直于走晶方向，均焊接在電極 筒4上，上、下短路環(huán)的直徑比多匝加熱線圈2的外徑略大； 所述的上短路環(huán)1到多匝加熱線圈2的距離為7mm，下短路環(huán)3距離多匝加熱線圈 2的距離為8mm，多匝加熱線圈2的匝數(shù)為3匝，匝間距為lmm，多匝加熱線圈的內(nèi)徑為35mm。
如圖6所示，硅單晶成晶加熱線圈裝置包括一個單匝平板式加熱線圈5，通過螺釘 固連在電極筒4上，其中，單匝平板式加熱線圈5上表面有向線圈內(nèi)部凹陷的臺階9，線圈的 厚度由外徑至內(nèi)徑逐漸減小。 單匪平板式加熱線圈5的內(nèi)徑為25mm，外徑80mm。 單匝平板式加熱線圈5的內(nèi)徑處的厚度為lmm，外徑處的厚度為5mm。 加熱線圈5下表面有5度的傾角，加熱線圈5外徑的側(cè)圓周表面沿周向均布有鉛
垂方向的刻線槽IO，如圖7所示，刻線槽7深度lmm，相鄰兩個線槽間的弧長為5mm。 線圈的內(nèi)徑處設(shè)有貫通上下表面的十字開口 7，如圖5所示。 使用北京京運(yùn)通科技有限公司生產(chǎn)的QR-400國產(chǎn)真空區(qū)熔單晶爐，用本發(fā)明 的加熱線圈裝置生產(chǎn)①45mm士lmm的高阻硅單晶，其質(zhì)量達(dá)到探測器級標(biāo)準(zhǔn)。采用四探 針電阻率測試儀測試樣品的電阻率，采用少數(shù)載流子壽命測試儀測試樣品少子壽命值； 對硅單晶樣品缺陷的檢測是用化學(xué)腐蝕法先將樣品經(jīng)過CP-4化學(xué)拋光液處理后再進(jìn) 行ASTM腐蝕劑腐蝕，然后采用金相電子顯微鏡觀察樣品缺陷。結(jié)果顯示，單晶電阻率 15000 Q cm-32000Q cm，壽命大于1000 ii s，電阻率均勻性小于10%，微缺陷小于100/ cm2即無微缺陷。
實施例2 —種真空氣氛下制備高阻區(qū)熔硅單晶的加熱線圈裝置，包括多晶硅真空區(qū)熔提純 加熱線圈裝置和硅單晶成晶加熱線圈裝置，兩種裝置配合使用； 如圖2所示，多晶硅真空區(qū)熔提純加熱線圈裝置從上到下依次包括上短路環(huán)1、多 匝加熱線圈2、下短路環(huán)3，上短路環(huán)l，它們相互平行且都垂直于走晶方向，并分別焊接在 電極筒4上，并且上、下短路環(huán)的直徑比多匝加熱線圈2的外徑略大；
6
1上短路環(huán)1距離盤香式多匝加熱線圈14mm，下短路環(huán)3距離盤香式多匝加熱線 圈2為15mm，盤香式多匝加熱線圈2的匝數(shù)為5匝，匝間距為5mm，多匝加熱線圈的內(nèi)徑為 42mm。 如圖6所示，硅單晶成晶加熱線圈裝置包括一個單匝平板式加熱線圈5，通過螺釘 固連在電極筒4上，其中，單匝平板式加熱線圈5上表面有向線圈內(nèi)部凹陷的臺階9，線圈的 厚度由外徑至內(nèi)徑逐漸減小。 單匪平板式加熱線圈5的內(nèi)徑為30mm，外徑140mm。 單匝平板式加熱線圈5的內(nèi)徑處的厚度為5mm，外徑處的厚度為20mm。 加熱線圈5下表面有20°的傾角，加熱線圈5外徑的側(cè)圓周表面沿周向均布有鉛
垂方向的刻線槽IO，如圖7所示，刻線槽7的深度2mm，相鄰兩個線槽間的弧長為20mm。 線圈的內(nèi)徑處設(shè)有貫通上下表面的十字開口 7，如圖5所示。 如圖4所示，單匝平板式加熱線圈5的下方，設(shè)置安裝在壁爐上的保溫罩6，保溫罩 6由銅片圍成圓筒狀，保溫罩的直徑140mm，高度50mm。 使用北京京運(yùn)通科技有限公司生產(chǎn)的QR-400國產(chǎn)真空區(qū)熔單晶爐，用本發(fā)明 的加熱線圈裝置生產(chǎn)①55mm士lmm的高阻硅單晶，其質(zhì)量達(dá)到探測器級標(biāo)準(zhǔn)。采用四探 針電阻率測試儀測試樣品的電阻率；采用少數(shù)載流子壽命測試儀測試樣品少子壽命值； 對硅單晶樣品缺陷的檢測是用化學(xué)腐蝕法先將樣品經(jīng)過CP-4化學(xué)拋光液處理后再進(jìn) 行ASTM腐蝕劑腐蝕，然后采用金相電子顯微鏡觀察樣品缺陷。結(jié)果顯示，單晶電阻率 10000 Q cm-20000Q cm，壽命大于1000 ii s，電阻率均勻性小于15%，微缺陷小于100/ cm2即無微缺陷。
實施例3 —種真空氣氛下制備高阻區(qū)熔硅單晶的加熱線圈裝置，包括多晶硅真空區(qū)熔提純 加熱線圈裝置和硅單晶成晶加熱線圈裝置，兩種裝置配合使用； 如圖3所示，多晶硅真空區(qū)熔提純加熱線圈裝置從上到下依次包括上短路環(huán)1、多
匝加熱線圈2、下短路環(huán)3，上短路環(huán)l，它們相互平行且都垂直于走晶方向，并通過螺釘固
連在電極筒4上，并且上、下短路環(huán)的直徑比多匝加熱線圈2的外徑略大； 上短路環(huán)1距離盤香式多匝加熱線圈2為10mm，下短路環(huán)3距離盤香式多匝加熱
線圈2為llmm。多匝加熱線圈2的匝數(shù)為4匝，匝間距為3mm，多匝加熱線圈2的內(nèi)徑為
38mm。 如圖6所示，硅單晶成晶加熱線圈裝置包括一個單匝平板式加熱線圈5，通過螺釘 固連在電極筒4上，其中，單匝平板式加熱線圈5上表面有向線圈內(nèi)部凹陷的臺階9，線圈的 厚度由外徑向內(nèi)徑逐漸減小。 單匪平板式加熱線圈5的內(nèi)徑為28mm，外徑100mm。 單匝平板式加熱線圈5的內(nèi)徑處的厚度為3mm，外徑處的厚度為12mm。 加熱線圈5下表面有10°的傾角，加熱線圈5外徑的側(cè)圓周表面沿周向均布有鉛
垂方向的刻線槽IO，如圖7所示，刻線槽7的深度1. 5mm，相鄰兩個線槽間的弧長為10mm。 線圈的內(nèi)徑處設(shè)有貫通上下表面的十字開口 7，如圖5所示。 使用北京京運(yùn)通科技有限公司生產(chǎn)的QR-400國產(chǎn)真空區(qū)熔單晶爐，用本發(fā)明 的加熱線圈裝置生產(chǎn)①45mm士lmm的高阻硅單晶，其質(zhì)量達(dá)到探測器級標(biāo)準(zhǔn)。采用四探
7針電阻率測試儀測試樣品的電阻率；采用少數(shù)載流子壽命測試儀測試樣品少子壽命值； 對硅單晶樣品缺陷的檢測是用化學(xué)腐蝕法先將樣品經(jīng)過CP-4化學(xué)拋光液處理后再進(jìn) 行ASTM腐蝕劑腐蝕，然后采用金相電子顯微鏡觀察樣品缺陷。結(jié)果顯示，單晶電阻率 10000 Q .cm-22000Q .cm，壽命大于800 ii s，電阻率均勻性小于15%，微缺陷小于100/cm2
即無微缺陷。
實施例4 —種真空氣氛下制備高阻區(qū)熔硅單晶的加熱線圈裝置，和實施例2中的結(jié)構(gòu)基本 相同，區(qū)別在于單匝平板式加熱線圈5下方的安裝在壁爐上的保溫罩6，其直徑為80mm，高 度為15mm。 使用北京京運(yùn)通科技有限公司生產(chǎn)的QR-400國產(chǎn)真空區(qū)熔單晶爐，用本發(fā)明 的加熱線圈裝置生產(chǎn)①55mm士lmm的高阻硅單晶，其質(zhì)量達(dá)到探測器級標(biāo)準(zhǔn)。采用四探 針電阻率測試儀測試樣品的電阻率；采用少數(shù)載流子壽命測試儀測試樣品少子壽命值； 對硅單晶樣品缺陷的檢測是用化學(xué)腐蝕法先將樣品經(jīng)過CP-4化學(xué)拋光液處理后再進(jìn) 行ASTM腐蝕劑腐蝕，然后采用金相電子顯微鏡觀察樣品缺陷。結(jié)果顯示，單晶電阻率 10000 Q .cm-20000Q .cm，壽命大于800 ii s，電阻率均勻性小于12%，微缺陷小于100/cm2 即無微缺陷。
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權(quán)利要求
一種真空氣氛下制備高阻區(qū)熔硅單晶的加熱線圈裝置，其特征在于包括配合使用的多晶硅真空區(qū)熔提純加熱線圈裝置和硅單晶真空成晶加熱線圈裝置；所述多晶硅真空提純加熱線圈裝置從上到下依次包括上短路環(huán)、多匝加熱線圈、下短路環(huán)；其中，上短路環(huán)、多匝加熱線圈、下短路環(huán)相互平行且都垂直于走晶方向，三者按照從上到下的順序固連在電極筒上，并且上、下短路環(huán)的直徑比多匝加熱線圈的外徑略大；所述硅單晶真空成晶加熱線圈裝置包括一個固連在電極筒上的單匝平板式加熱線圈；其中，單匝平板式加熱線圈上表面有向線圈內(nèi)部凹陷的臺階，線圈的厚度由外徑處向內(nèi)徑處逐漸減小，線圈下表面有5-20°的傾角，線圈外徑的側(cè)圓周表面沿周向均布有鉛垂方向的刻線槽，線圈的內(nèi)徑處有貫通上下表面的十字開口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱線圈裝置，其特征在于所述的上短路環(huán)距離多匝加熱 線圈7mm-14mm，下短路環(huán)距離多匪加熱線圈8mm-15mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱線圈裝置，其特征在于所述的多匝加熱線圈的匝數(shù)為 3-5匪。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱線圈裝置，其特征在于所述的多匝加熱線圈的匝間距 為lmm-5mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱線圈裝置，其特征在于所述的多匝加熱線圈的內(nèi)徑為35mm_42mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱線圈裝置，其特征在于所述單匝平板式加熱線圈的內(nèi)徑為25mm-30mm，外徑80mm-140mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱線圈裝置，其特征在于所述單匝平板式加熱線圈內(nèi)徑 處的板厚為lmm-5mm，外徑處的板厚為5mm-20mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱線圈裝置，其特征在于所述硅單晶真空成晶加熱線圈 裝置，在單匝平板式加熱線圈的下方，設(shè)置一個安裝在壁爐上的保溫罩，所述保溫罩的直徑 為80mm-140線高度為15mm_50mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱線圈裝置，其特征在于所述單匝平板式加熱線圈的刻 線槽，深度lmm-2mm，相鄰兩個線槽間的弧長為5mm-20mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種真空氣氛下制備直徑40mm以上的高阻區(qū)熔硅單晶的加熱線圈及其配套裝置，其中，一種多匝線圈裝置用于真空提純，另外一種單匝線圈裝置用于真空成晶，兩種裝置配合使用；多匝線圈裝置包括上短路環(huán)、多匝加熱線圈、下短路環(huán)，單匝線圈裝置包括單匝平板式加熱線圈；本專利針對真空環(huán)境及大直徑兩個技術(shù)難點(diǎn)，為兩個線圈設(shè)計了特別的尺寸規(guī)格及外形，并增加了有效的輔助配套部件，結(jié)果顯示，使用該線圈及其配套裝置，可以在真空氣氛下對較大直徑原料進(jìn)行連續(xù)提純，并將提純后原料拉制成大直徑高阻硅單晶，其質(zhì)量達(dá)到探測器級標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號C30B13/00GK101787559SQ201010300218
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者朱銘, 程宇, 蔣娜, 謝江帆, 鄧良平 申請人:峨嵋半導(dǎo)體材料研究所