專利名稱：一種用于硅單晶制備的區(qū)熔線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于區(qū)熔技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于硅單晶制備的區(qū)熔線圈。
背景技術(shù)：
區(qū)熔硅單晶在生長過程中的穩(wěn)定性非常重要，在制備期間如出現(xiàn)多晶硅邊緣長刺、熔區(qū)凝固、熔區(qū)出現(xiàn)腰帶、塌爐等情況都將中斷整個(gè)制備過程。因此，一個(gè)穩(wěn)定的、均勻的用于區(qū)熔硅單晶的熱場(chǎng)是十分重要的。熱場(chǎng)的核心部分是加熱線圈，常規(guī)臺(tái)階線圈在使用大直徑多晶料時(shí)易出現(xiàn)熔硅下行不暢如出嘟嚕、出腰帶現(xiàn)象，影響成晶率。另外，常規(guī)單匝線圈有一個(gè)主縫，常規(guī)單匝線圈有一個(gè)主縫，為了達(dá)到相對(duì)平衡的熱場(chǎng)條件需要與主縫相對(duì)的開一條副縫，但是隨著單晶直徑的變大，熱場(chǎng)的不均勻程度明顯，化料成晶困難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型 要解決的問題是提供一種熱場(chǎng)均勻、熔硅下行順暢、成晶率高的一種用于硅單晶制備的區(qū)熔線圈。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種用于硅單晶制備的區(qū)熔線圈，包括線圈骨架和線圈冷卻水管，所述線圈冷卻水管焊接嵌入所述線圈骨架內(nèi)，其特征在于:所述線圈為平板單匝結(jié)構(gòu)，所述線圈骨架的上表面設(shè)有向線圈內(nèi)部凹陷的臺(tái)階，所述臺(tái)階底部一端與所述線圈骨架內(nèi)圓上邊沿連接成斜面，與水平面呈一傾斜角；所述線圈骨架內(nèi)圓處開有貫通上下表面的十字切縫，沿順時(shí)針方向分別為第一切縫、第二切縫、第三切縫和第四切縫，在所述線圈骨架外圓沿第一切縫方向的一側(cè)設(shè)有連接電極的法蘭，所述法蘭與第一切縫間開有一條主縫，所述線圈骨架上沿第三切縫方向還開有一條副縫，所述主縫和副縫的寬度均小于所述十字切縫的寬度。所述副縫的長度為10-300mm。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于采用上述技術(shù)方案，副縫的設(shè)計(jì)，有效的均衡了熱場(chǎng)的不對(duì)稱性，臺(tái)階斜面線圈的設(shè)計(jì)，可改善化料，解決腰上包裹不熔化硅的問題，能夠有效地提高成晶率和合格率。

圖1是本實(shí)用新型的俯視示意圖圖2是圖1的的A-A剖面示意圖圖中:1、線圈骨架2.1、切縫2.2、切縫2.3、切縫2.4、切縫3、法蘭4、主縫5、副縫6、臺(tái)階7、斜面8、冷卻水管具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，本實(shí)用新型包括線圈骨架I和線圈冷卻水管8，線圈冷卻水管8焊接嵌入線圈骨架I內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)可以提高水冷卻的效果，同時(shí)易于線圈表面的加工。所述線圈為平板單匝結(jié)構(gòu)，所述線圈骨架I的上表面設(shè)有向線圈內(nèi)部凹陷的臺(tái)階6，所述臺(tái)階6底部一端與所述線圈骨架I內(nèi)圓上邊沿連接成斜面7，與水平面呈一傾斜角；臺(tái)階6均略大于多晶硅的直徑，該結(jié)構(gòu)使所述用于區(qū)熔法制備硅單晶的加熱線圈局部產(chǎn)生的電磁場(chǎng)增強(qiáng)，避免較大直徑尺寸的多晶硅外沿出現(xiàn)毛刺；斜面7可以使電磁場(chǎng)的能量由內(nèi)向外不至逐漸降低，是多晶熔化界面平坦且由外向內(nèi)傾斜，熔化界面熔硅趨于流向熔區(qū)中心，增加了熔硅的流動(dòng)性。線圈骨架I內(nèi)圓處開有貫通上下表面的十字切縫，沿順時(shí)針方向分別為切縫2.1、切縫2.2、切縫2.3和切縫2.4，在線圈骨架I外圓沿切縫2.1方向的一側(cè)設(shè)有連接電極的法蘭3，法蘭3與切縫2.1間開有一條主縫4，為了達(dá)到相對(duì)平衡的熱場(chǎng)條件，線圈骨架I上沿切縫2.3方向還開有一條副縫5，副縫5的長度為10-300_，能夠平衡線圈主縫4與副縫5的溫度梯度，主縫4和副縫5的寬度均小于十字切縫的寬度。以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于硅單晶制備的區(qū)熔線圈，包括線圈骨架和線圈冷卻水管，所述線圈冷卻水管焊接嵌入所述線圈骨架內(nèi)，其特征在于:所述線圈為平板單匝結(jié)構(gòu)，所述線圈骨架的上表面設(shè)有向線圈內(nèi)部凹陷的臺(tái)階，所述臺(tái)階底部一端與所述線圈骨架內(nèi)圓上邊沿連接成斜面，與水平面呈一傾斜角；所述線圈骨架內(nèi)圓處開有貫通上下表面的十字切縫，沿順時(shí)針方向分別為第一切縫、第二切縫、第三切縫和第四切縫，在所述線圈骨架外圓沿第一切縫方向的一側(cè)設(shè)有連接電極的法蘭，所述法蘭與第一切縫間開有一條主縫，所述線圈骨架上沿第三切縫方向還開有一條副縫，所述主縫和副縫的寬度均小于所述十字切縫的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)熔線圈，其特征在于:所述副縫的長度為10-300mm。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于硅單晶制備的區(qū)熔線圈，包括線圈骨架和線圈冷卻水管，所述線圈冷卻水管焊接嵌入所述線圈骨架內(nèi)，其特征在于所述線圈為平板單匝結(jié)構(gòu)，所述線圈骨架的上表面設(shè)有向線圈內(nèi)部凹陷的臺(tái)階，所述線圈骨架內(nèi)圓處開有貫通上下表面的十字切縫，沿順時(shí)針方向分別為第一切縫、第二切縫、第三切縫和第四切縫，在所述線圈骨架外圓沿第一切縫方向的一側(cè)設(shè)有連接電極的法蘭，所述法蘭與第一切縫間開有一條主縫，所述線圈骨架上沿第三切縫方向還開有一條副縫，所述主縫和副縫的寬度均小于所述十字切縫的寬度。本實(shí)用新型的有益效果是提供一種熱場(chǎng)均勻、熔硅下行順暢、成晶率高的用于硅單晶制備的區(qū)熔線圈。
文檔編號(hào)C30B13/20GK203049078SQ20122064090
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者王遵義, 王彥君, 張雪囡, 劉嘉, 孫健, 劉錚, 涂頌昊, 喬柳, 馮嘯桐 申請(qǐng)人:天津市環(huán)歐半導(dǎo)體材料技術(shù)有限公司