一种降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器的制作方法

本实用新型属于半导体技术、设备领域，尤其是涉及一种降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器。

背景技术：

氧是cz硅单晶中含量最高，行为最复杂的一种杂质，晶体中的氧既有益又有害，因此，在拉制硅单晶过程中需要对氧含量进行控制。直拉硅单晶中氧的主要来源是石英坩埚对硅单晶的氧沾污。在1420℃以上高温下，硅熔体和石英坩埚进行化学反应造成熔硅中氧含量增加，这是硅中氧的主要来源。成晶率是衡量单晶生产水平的重要指标，成晶率越高，说明单晶的断苞比例越少，生产能力越优秀。

目前使用的主加热器包括发热体短支、发热体长支和加热器脚，一方面，因稳温过程液面长时间处于同一位置且高温运转，使得石英坩埚被熔硅腐蚀产生液位线，而液位线处的原有涂层被破坏，导致此处熔硅与坩埚反应剧烈，生成氧含量较多从而导致氧高。另一反面，因稳温过程高温时间较长，且加热器发热体长支的长度比较长，导致石英坩埚与熔硅反应面积较大，产生了较多的氧。同样地，等径过程石英坩埚下部与熔硅反应剧烈，产生更多的氧，而随着熔体对流进入单晶中的氧也更多。而且，目前的主加热器的发热体均为直角结构，加热器上表面氧化物易聚集，造成炉内环境差，影响单晶成晶率。

技术实现要素：

针对现有的主加热器存在的不足，本实用新型旨在提供一种降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器，包括：

发热体，所述发热体为多段式曲线结构；

若干个加热器腿部，所述若干个加热器腿部用于支撑所述发热体。

进一步地，所述多段式曲线结构的折弯处均为圆弧结构，所述曲线的各段高度保持一致。

更进一步地，所述发热体与所述若干个加热器腿部一体成型。

更进一步地，所述发热体可拆卸式连接于所述若干个加热器腿部上。

由于采用上述技术方案，本实用新型涉及的降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器采用高度一致的发热体，可减少整体主加热器的发热高度，提高主加热器的有效发热面积比，降低氧含量；并使石英坩埚下部与熔硅反应降低，减少氧的产生，从而降低氧含量；发热体的圆弧结构使得该主加热器上表面氧化物易聚集程度减少，改善了炉内环境，从而提高单晶成晶率；且结构简单，维修方便，加工成本低。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图

图2是本实用新型的一种实施例的加热示意图

图中：

1、发热体2、加热器腿部3、发热区域

4、石英坩埚

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明：

在本实用新型的一种实施例中，如图1和图2所示，一种降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器，包括：发热体1、若干个加热器腿部2，发热体1为多段式曲线结构，优选地，该多段式曲线结构的各段高度保持一致。

因发热体1的各段高度一致，可减少整体主加热器的发热高度，提高主加热器的有效发热面积比，降低氧含量；并可使石英坩埚4下部与熔硅反应降低，减少氧的产生，从而降低氧含量。并且，发热体1的热辐射可保证石英坩埚4下部的硅溶液不结晶。

优选地，该曲线结构的折弯处均为圆弧结构，使得主加热器上表面氧化物易聚集程度减少，改善了炉内环境，从而提高单晶成晶率。

若干个加热器腿部2用于支撑发热体1。优选地，加热器腿部2为等距设置，其个数可以为2个或者大于2个。

优选地，发热体1与若干个加热器腿部2可以是一体成型式设计，或者发热体1可拆卸式连接于若干个加热器腿部2上。不同连接方式用于适应不同尺寸单晶硅的拉制生产要求。

本实用新型的一种实施例的工作过程：

s1：在拉制单晶之前，先将发热体1与若干个加热器腿部2固定连接，然后将石英坩埚4架设在发热体1内部，发热体1的圆弧结构减少了主加热器上表面氧化物易聚集程度，改善了炉内环境；

s2：在稳温过程中，发热体1的各段高度一致使得发热区域3持续稳定，保证了主加热器的有效发热面积比；通过发热体1的热辐射，保证石英坩埚4下部的硅溶液不结晶。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器，其特征在于：包括：

发热体(1)，所述发热体(1)为多段式曲线结构；

若干个加热器腿部(2)，所述若干个加热器腿部(2)用于支撑所述发热体(1)。

2.根据权利要求1所述的一种降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器，其特征在于：

所述多段式曲线结构的折弯处均为圆弧结构，所述曲线的各段高度保持一致。

3.根据权利要求2所述的一种降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器，其特征在于：

所述发热体(1)与所述若干个加热器腿部(2)一体成型。

4.根据权利要求2所述的一种降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器，其特征在于：

所述发热体(1)可拆卸式连接于所述若干个加热器腿部(2)上。

技术总结
本实用新型提供一种降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器，包括发热体、若干个加热器腿部，所述发热体为多段式曲线结构；所述若干个加热器腿部用于支撑所述发热体。本实用新型涉及的降低直拉单晶硅氧含量提高成晶率的主加热器采用高度一致的发热体，可减少整体主加热器的发热高度，提高主加热器的有效发热面积比，降低氧含量；并使石英坩埚下部与熔硅反应降低，减少氧的产生，从而降低氧含量；发热体的圆弧结构使得该主加热器上表面氧化物易聚集程度减少，改善了炉内环境，从而提高单晶成晶率；且结构简单，维修方便，加工成本低。

技术研发人员：霍志强;武志军;郭谦;郭志荣;王胜利;康学兵;赵志远;韩凯;张文霞;高润飞
受保护的技术使用者：内蒙古中环光伏材料有限公司
技术研发日：2019.12.17
技术公布日：2020.10.16