專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于拉制區(qū)熔硅單晶時(shí)調(diào)節(jié)單晶熱場(chǎng)的反射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及區(qū)熔單晶爐拉制大直(6-8寸)徑單晶時(shí)，單晶反射器的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。其目的是:在大直徑單晶拉制過(guò)程中，通過(guò)反射器的位置移動(dòng)和形狀拉伸，為單晶生長(zhǎng)提供一個(gè)可調(diào)控的熱場(chǎng)。為大直徑單晶實(shí)驗(yàn)、拉制提供便利條件。
背景技術(shù)：
近年來(lái)Fz單晶(區(qū)熔單晶)的拉制直徑不斷增加，直徑五、六英寸單晶已漸成為主流，直徑七、八英寸單晶工藝在國(guó)外已漸成熟，在國(guó)內(nèi)已在研發(fā)實(shí)驗(yàn)中。隨著單晶拉制直徑的增加，我們發(fā)現(xiàn)反射器的位置設(shè)置和形態(tài)對(duì)單晶的拉制影響越來(lái)越明顯。目前國(guó)內(nèi)用于拉制大直徑區(qū)熔單晶的設(shè)備以Fz-30爐為主，此設(shè)備功率設(shè)計(jì)上具有拉制七寸單晶的能力，但其在單晶熱場(chǎng)配套上存在一些問(wèn)題。其中反射器筒高偏小(只有50_)，就是其中之一。反射器的作用主要是晶體保溫，降低晶體內(nèi)部的熱應(yīng)力，反射器高度過(guò)小，冷卻水帶走的熱量區(qū)域集中，使得溫度梯度過(guò)大，此時(shí)單晶易過(guò)冷而勒包甚至開(kāi)裂。一般7-8英寸單晶放肩長(zhǎng)度在350mm左右，相對(duì)于50mm高的反射器保溫筒高，保溫效果顯的相對(duì)不足。為彌補(bǔ)保溫不足問(wèn)題保溫桶必須有所調(diào)整而在Fz-30爐現(xiàn)有條件直接加高反射器筒高存在問(wèn)題:1.夾持器機(jī)構(gòu)較復(fù)雜且直徑在220mm以上，不易包裹在反射器筒內(nèi)部。即便將夾持機(jī)構(gòu)至于反射器筒內(nèi)，由于反射器筒壁會(huì)阻礙視線(xiàn)，夾持器投放動(dòng)作很難操作。2.夾持器至于反射器之外，直接增加反射器筒高會(huì)使夾持投放時(shí)間被延長(zhǎng)，對(duì)夾持器的穩(wěn)定性和一致性要求高，單晶倒伏流熔區(qū)可能性加大，且大直徑單晶流熔區(qū)破壞力大，應(yīng)盡可能避 免。3.固定保溫筒高模式反射器，當(dāng)需要改變尺寸試需要重新制作，而這會(huì)使工藝試驗(yàn)周期延長(zhǎng)。4.當(dāng)工藝條件需要變化時(shí)，可調(diào)范圍較小，應(yīng)變能力差。為解決上述問(wèn)題有效加高反射器筒高，有必要提供一種用于拉制區(qū)熔硅單晶時(shí)調(diào)節(jié)單晶熱場(chǎng)的反射器。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于拉制區(qū)熔硅單晶時(shí)調(diào)節(jié)單晶熱場(chǎng)的反射器，本反射器可以方便的調(diào)節(jié)熱場(chǎng)，不影響正常放肩和投夾持，易于操作。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:這種用于拉制區(qū)熔硅單晶時(shí)調(diào)節(jié)單晶熱場(chǎng)的反射器，它包括:反射器筒體，該筒體包括:外筒體I及內(nèi)筒體II，內(nèi)筒體II位于反射器筒體的上方，內(nèi)筒體上頂部周邊設(shè)有連接件與固定支架固定，套在內(nèi)筒體II外部的外筒體I的底部周邊設(shè)有連接件與活動(dòng)支架連接，活動(dòng)支架的另一端與由電機(jī)帶動(dòng)的傳動(dòng)器絲杠配合。當(dāng)外筒體I的材料選用石墨或石英以及內(nèi)筒體II的材料為石墨或石英時(shí)，上述連接件可以不是冷卻用水管。外筒體1、內(nèi)筒體II可采用相同材料制作，也可使用不同材料制作。當(dāng)外筒體I的材料選用無(wú)氧銅以及內(nèi)筒體II的材料選用無(wú)氧銅時(shí)，上述連接件采用如下結(jié)構(gòu):所述的內(nèi)筒體上頂部周邊設(shè)有的連接件為水管，該水管與冷卻水管相連，在水管與冷卻水管的連接處與固定支架固定；所述的套在內(nèi)筒體II外部的外筒體I的底部周邊的連接件為水管，該水管接波紋管，在水管接波紋管的連接處連接一活動(dòng)支架，波紋管的另一端接冷卻水管。反射器的移動(dòng)的起始可通過(guò)設(shè)定自動(dòng)啟動(dòng)，也可人工啟動(dòng)。反射器的移動(dòng)速度可控(可跟據(jù)實(shí)際需要調(diào)整):移動(dòng)速度范圍O 30mm/分速度調(diào)整幅度2 0.05mm/分。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):1.改善現(xiàn)役30爐在拉制大直徑單晶時(shí)保溫不足的問(wèn)題(保溫桶實(shí)際高度可提高100%以上)；2.設(shè)備改造簡(jiǎn)便易實(shí)現(xiàn)；3.在較大提升現(xiàn)有設(shè)備反射器保溫桶保溫范圍的同時(shí)，不會(huì)造成一次夾持投放的延遲;4.不降低單晶的穩(wěn)定性；
整速度快，尤其在大直徑單晶拉制試驗(yàn)中能有效的降低試驗(yàn)周期；6.可在單晶拉制過(guò)程中調(diào)整；7.操作簡(jiǎn)單基本不影響正常放肩操作程序，操作人員容易掌握。

圖1為反射器原始狀態(tài)圖2為反射器改造后狀態(tài)圖1、圖2中，I為加熱線(xiàn)圈，2為原反射器，3為爐內(nèi)壁，4冷卻水管，5為固定支架I，6為活動(dòng)支架，7為傳動(dòng)桿，8為傳動(dòng)電機(jī)，9波紋管，10內(nèi)筒體II，11為固定支架，12為多晶，13為單晶，14為外筒體I。
具體實(shí)施方式
本反射器包括:反射器筒體,該筒體包括:外筒體114及內(nèi)筒體1110，內(nèi)筒體II位于反射器筒體的上方，內(nèi)筒體上頂部周邊設(shè)有與冷卻水管4相連的水管，在水管與冷卻水管4的連接處以固定支架11固定；套在內(nèi)筒體外部的外筒體114的底部周邊設(shè)有水管，該水管接波紋管9,在水管接波紋管的連接處連接一活動(dòng)支架6,波紋管的另一端接冷卻水管4，活動(dòng)支架6的另一端與由電機(jī)8帶動(dòng)的傳動(dòng)器的傳動(dòng)桿7配合。傳動(dòng)器設(shè)置在固定支架15上，所書(shū)的固定支架固定在爐內(nèi)壁3上。操作過(guò)程:放肩開(kāi)始時(shí),外筒體I及內(nèi)筒體II呈包容狀態(tài),待放肩投好夾持時(shí)，內(nèi)筒體II保持原來(lái)位置，外筒體I開(kāi)始以下軸走速同樣的速度一起往下走(傳動(dòng)電機(jī)8向下移動(dòng)反射器筒體I的位置控制熱場(chǎng)的變化)，行至適當(dāng)位置即停止，此時(shí)熱場(chǎng)寬度增至放肩初始時(shí)2倍左右，給 單晶提供一個(gè)較長(zhǎng)的穩(wěn)定熱場(chǎng)，達(dá)到單晶穩(wěn)定生長(zhǎng)的目的。
權(quán)利要求1.一種用于拉制區(qū)熔硅單晶時(shí)調(diào)節(jié)單晶熱場(chǎng)的反射器，其特征在于:它包括:反射器筒體，該筒體包括:外筒體1(14)及內(nèi)筒體II (10)，內(nèi)筒體II (10)位于反射器筒體的上方，內(nèi)筒體上頂部周邊設(shè)有連接件與固定支架(11)固定，套在內(nèi)筒體II外部的外筒體1(14)的底部周邊設(shè)有連接件與活動(dòng)支架(6)連接，活動(dòng)支架￠)的另一端與由電機(jī)帶動(dòng)的傳動(dòng)器絲杠配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述一種用于拉制區(qū)熔硅單晶時(shí)調(diào)節(jié)單晶熱場(chǎng)的反射器，其特征在于:外筒體I (14)的材料為石墨或石英；內(nèi)筒體II(IO)的材料為石墨或石英。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述一種 用于拉制區(qū)熔硅單晶時(shí)調(diào)節(jié)單晶熱場(chǎng)的反射器，其特征在于:所述的內(nèi)筒體上頂部周邊設(shè)有的連接件為水管，該水管與冷卻水管(4)相連，在水管與冷卻水管(4)的連接處與固定支架(11)固定；所述的套在內(nèi)筒體II外部的外筒體I (14)的底部周邊的連接件為水管，該水管接波紋管，在水管接波紋管的連接處連接一活動(dòng)支架(6)，波紋管的另一端接冷卻水管(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)3所述一種用于拉制區(qū)熔硅單晶時(shí)調(diào)節(jié)單晶熱場(chǎng)的反射器，其特征在于:外筒體1(14)的材料選用無(wú)氧銅；內(nèi)筒體II(IO)的材料選用無(wú)氧銅。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于拉制區(qū)熔硅單晶時(shí)調(diào)節(jié)單晶熱場(chǎng)的反射器，它包括反射器筒體，該筒體包括外筒體I(14)及內(nèi)筒體II(10)，內(nèi)筒體II(10)位于反射器筒體的上方，內(nèi)筒體上頂部周邊設(shè)有連接件與固定支架(11)固定，套在內(nèi)筒體II外部的外筒體I(14)的底部周邊設(shè)有連接件與活動(dòng)支架(6)連接，活動(dòng)支架(6)的另一端與由電機(jī)帶動(dòng)的傳動(dòng)器絲杠配合。本反射器優(yōu)點(diǎn)在大直徑單晶拉制過(guò)程中，通過(guò)反射器筒體的位置移動(dòng)和形狀拉伸，為單晶生長(zhǎng)提供一個(gè)可調(diào)控的熱場(chǎng)，不影響正常放肩和投夾持，易于操作。
文檔編號(hào)C30B13/00GK203080104SQ20122069078
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者閆志瑞, 陳海濱, 梁書(shū)正, 梁開(kāi)金, 黃龍輝, 付斌, 劉志偉, 李明飛 申請(qǐng)人:有研半導(dǎo)體材料股份有限公司, 國(guó)泰半導(dǎo)體材料有限公司