半导体晶棒熔炼拉晶装置和熔炼拉晶的方法

半导体晶棒熔炼拉晶装置和熔炼拉晶的方法
【专利摘要】本发明涉及半导体致冷件的原材料—晶棒的生产技术领域，名称是半导体晶棒熔炼拉晶装置和熔炼拉晶的方法，半导体晶棒熔炼拉晶装置，包括机座，在机座上具有可以升降的主立杆，主立杆和机座上有拉晶管的固定夹具，在机座上还有副立杆，副立杆上有升降动力装置，升降动力装置连接电磁加热线圈，电磁加热线圈内部具有套接在拉晶管外面的结构，在所述的电磁加热线圈内部和盛装拉晶管外面还安装有不锈钢套管；半导体晶棒熔炼拉晶的方法，它包括以下步骤：a、将三碲化二铋原材料放置在拉晶管中；b、将步骤1中的产品放置在不锈钢管中；c、将步骤b中的产品放置在电磁圈的环境中加热拉晶，温度是680?720℃，时间是180?200S，可以得到拉晶的产品。可以得到受热更均匀、品质更好的晶棒。
【专利说明】
半导体晶棒熔炼拉晶装置和熔炼拉晶的方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体致冷件的原材料一晶棒的生产技术领域，具体地说是涉及半导体晶棒熔炼拉晶装置和熔炼拉晶的方法。
【背景技术】
[0002]半导体致冷件的原材料一晶棒的主要原料是三碲化二铋，这些原料在拉晶管中经过高温形成分子排列整齐的晶棒，在高温下原料的分子重新排列的过程就是拉晶，拉晶后的晶棒进行线切割生成半导体晶粒，然后将晶粒焊接在瓷板上就制造成半导体致冷件。
[0003]晶粒排列的整齐程度决定了半导体致冷件的效率，原料分子排列越整齐，半导体致冷件的致冷效率越高，反之，原料分子排列越杂乱，半导体致冷件的致冷效率越低，所以拉晶的效果决定了半导体致冷件的品质。
[0004]晶棒是在拉晶装置上进行的，拉晶装置具有加热环，现有技术中，拉晶炉的加热环是电加热的，这样的拉晶炉具有晶板温度升高不均匀的缺点，影响了拉晶的质量。

【发明内容】

[0005]本发明的目的就是针对上述缺点，提供一种晶棒受热更均匀、品质更好半导体晶棒熔炼拉晶装置和熔炼拉晶的方法。
[0006]本发明半导体晶棒的拉晶装置是这样实现的:半导体晶棒熔炼拉晶装置，包括机座，在机座上具有可以升降的主立杆，主立杆和机座上有拉晶管的固定夹具，其特征是:在机座上还有副立杆，副立杆上有升降动力装置，升降动力装置连接电磁加热线圈，电磁加热线圈内部具有套接在拉晶管外面的结构，在所述的电磁加热线圈内部和盛装拉晶管外面还安装有不锈钢套管。
[0007]本发明半导体晶棒的拉晶方法是这样实现的:半导体晶棒熔炼拉晶的方法，它包括以下步骤:a、将三碲化二铋原材料放置在拉晶管中；b、将步骤I中的产品放置在不锈钢管中；c、将步骤b中的产品放置在电磁圈的环境中加热拉晶，温度是680-720 0C，时间是180-200S，可以得到拉晶的产品。
[0008]最好的是:步骤c中、将步骤b中的产品放置在电磁圈的环境中加热拉晶，温度是700 °C，时间是190S，可以得到拉晶的产品。
[0009]本发明的有益效果是:这样的半导体晶棒的装置和拉晶方法，可以得到受热更均匀、品质更好的晶棒;在所述的加热部件内部还安装有盛装拉晶管的不锈钢管，还具有保护拉晶管的效果。
【附图说明】
[0010]图1是本发明半导体晶棒的拉晶装置的结构示意图。
[0011]其中:1、机座2、主立杆3、固定夹具4、副立杆5、升降动力装置6、电磁加热线圈7、拉晶管8、不锈钢套管。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的的说明。
[0013]如图1所示，半导体晶棒熔炼拉晶装置，包括机座I，在机座上具有可以升降的主立杆2，主立杆和机座上有拉晶管的固定夹具3，其特征是:在机座上还有副立杆4，副立杆上有升降动力装置5，升降动力装置连接电磁加热线圈6，电磁加热线圈内部具有套接在拉晶管7外面的结构，在所述的电磁加热线圈内部和盛装拉晶管外面还安装有不锈钢套管8。这样不锈钢管耐温1200°C，可以起到切割磁力线的作用，产生热量，还具有防止拉晶管破裂，另外其还具有均温的作用，拉晶的效果也更好。
[0014]本发明拉晶时，将原料放置在高硼硅玻璃管中，高硼硅玻璃管耐高温950°C，可以作为保护层，本发明是用电磁加热线圈进行拉晶，它具有升温快、温度均匀，温度控制容易和精确，所需时间短，保证可以生产出更好的产品，经过试验，同样的条件下，致冷件的制冷效率提高4 一 6%。
[0015]进一步地讲，
实施例1
a、将三碲化二铋原材料放置在拉晶管中，用电热丝进行加热，温度达到700°C，时间是190S;得到第一拉晶的产品，用此制成半导体致冷件，测试，此半导体致冷件的制冷效率为67%。
[0016]实施例2
a、将三碲化二铋原材料放置在拉晶管中;b、将步骤a中的产品放置在不锈钢管中；C、将步骤b中的产品放置在电磁圈的环境中加热拉晶，温度是680 °C，时间是180S，可以得到第二拉晶的产品，用此制成半导体致冷件，测试，此半导体致冷件的制冷效率为71%。
[0017]实施例3
a、将三碲化二铋原材料放置在拉晶管中;b、将步骤a中的产品放置在不锈钢管中；C、将步骤b中的广品放置在电磁圈的环境中加热拉晶，温度是720°C，时间是200S，可以得到第二拉晶的产品，用此制成半导体致冷件，测试，此半导体致冷件的制冷效率为72%。
[0018]实施例4
a、将三碲化二铋原材料放置在拉晶管中;b、将步骤a中的产品放置在不锈钢管中；C、将步骤b中的产品放置在电磁圈的环境中加热拉晶，温度是700°C，时间是190S，可以得到得到第三拉晶的产品，用此制成半导体致冷件，测试，此半导体致冷件的制冷效率为73%。
[0019]以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
【主权项】
1.半导体晶棒熔炼拉晶装置，包括机座，在机座上具有可以升降的主立杆，主立杆和机座上有拉晶管的固定夹具，其特征是:在机座上还有副立杆，副立杆上有升降动力装置，升降动力装置连接电磁加热线圈，电磁加热线圈内部具有套接在拉晶管外面的结构，在所述的电磁加热线圈内部和盛装拉晶管外面还安装有不锈钢套管。2.半导体晶棒熔炼拉晶的方法，它包括以下步骤:a、将三碲化二铋原材料放置在拉晶管中；b、将步骤I中的产品放置在不锈钢管中；C、将步骤b中的产品放置在电磁圈的环境中加热拉晶，温度是680-7200C，时间是180-200S，可以得到拉晶的产品。3.根据权利要求2所述的半导体晶棒熔炼拉晶的方法，其特征是:C、将步骤b中的产品放置在电磁圈的环境中加热拉晶，温度是700 °C，时间是190S，可以得到拉晶的产品。
【文档编号】C30B15/00GK105887184SQ201610302456
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】陈磊, 陈建民, 赵丽萍, 钱俊有, 张文涛, 蔡水占, 张会超, 王东胜
【申请人】河南鸿昌电子有限公司