一种区熔气掺单晶用吹气线圈的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于区熔硅单晶领域，尤其是涉及一种区熔气掺单晶用吹气线圈。
【背景技术】
[0002]区熔硅单晶是制作电力电子器件的主要原材料。区熔硅单晶具有少子寿命高、晶体晶格损伤小、生产周期短及生产成本低等特点。随着现代社会电子信息及光伏产业的发展，对硅晶体的完美性和电学参数的高均匀性提出了更高的要求。区熔硅单晶制备过程中，掺入一定量的电活性杂质可将高纯度多晶硅原料制成具有一定电学性质的掺杂硅单晶。区熔硅单晶的掺杂方法有多晶沉积法硅芯掺杂法、溶液涂敷掺杂法、棒孔掺杂法、中子嬗变掺杂法(NTD)和气相掺杂法等。其中，使用最广泛的方法是气相掺杂法占全球各类区熔硅单晶总量的80%。但现有的气相掺杂单晶在掺杂均匀性的重复一致性方面还有一定的问题，效率不高，亟需提高硅单晶电参数的控制水平。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的问题是提供一种区熔气掺单晶用吹气线圈，提高气相掺杂的效率和气相掺杂单晶掺杂均匀性的重复性。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种区熔气掺单晶用吹气线圈，包括线圈和吹气气路，所述线圈为中心带有线圈眼的圆环形结构，上表面设置有一个向所述线圈内部凹陷的环状台阶，所述台阶上为平面，所述台阶底部一端与所述线圈内圆上边沿连接成向下倾斜的斜面，所述线圈下表面为向线圈中心上方倾斜的斜面，所述吹气气路从外侧水平穿入，经过所述线圈的下半部分，从其倾斜的下表面穿出。
[0005]优选地，所述线圈上开有以所述线圈眼为中心的贯通上下表面的十字切缝，其中一个切缝延伸至所述线圈外，与连接电极的法兰连接。
[0006]优选地，还包括冷却水管，所述冷却水管嵌入所述线圈的骨架内。
[0007]优选地，所述冷却水管在所述线圈内呈环状分布。
[0008]优选地，所述线圈为单匝平板结构。
[0009]本实用新型具有的优点和积极效果是:由于采用上述技术方案，提供一种区熔硅单晶气相掺杂的掺杂线圈，提高气相掺杂的效率和气相掺杂单晶掺杂均匀性的重复性；在生产过程中，通过线圈气路局部掺杂，提高了气体的有效利用和掺杂效率。
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1是本实用新型的俯视图；
[0012]图2是本实用新型的截面处。
[0013]图中:
[0014]1、线圈2、冷却水管 3、吹气气路 4、法兰
[0015]11、线圈眼 12、十字切缝
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0018]其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示装置件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及高度的三维空间尺寸。
[0019]如图1和图2所示，本实用新型包括单匝平板结构的线圈1、冷却水管2和吹气气路3，所述冷却水管2嵌入所述线圈1的骨架内呈环状分布，所述线圈1为中心带有线圈眼11的圆环形结构，上表面设置有一个向线圈1内部凹陷的环状台阶，所述台阶上为平面，所述台阶底部一端与所述线圈1内圆上边沿连接成向下倾斜的斜面，所述线圈1下表面为向线圈中心上方倾斜的斜面。所述吹气气路3从外侧水平穿入，经过所述线圈1的下半部分，从其下表面穿出，是在线圈1内部预留的通掺杂气的气路。所述线圈1上开有以所述线圈眼11为中心的贯通上下表面的十字切缝12，沿顺时针方向分别为第一切缝、第二切缝、第三切缝和第四切缝，所述第一切缝延伸至所述线圈1外，与连接电极的法兰4连接。
[0020]在单晶制备过程中，开启掺杂气体，掺杂气和惰性气体的混合气体通过所述线圈1上预留的所述吹气气路3进入炉膛，直接作用在熔体区域，对单晶进行掺杂；所述吹气气路3保证了进入炉膛的气体的浓度和压力，不会对入炉的气体造成干扰；掺杂气直接作用在熔体部分，提高了硅单晶的掺杂效率。
[0021]比如:在生产单晶过程中，PH#P氩气的流量为lOOMpa，通过线圈1的预留吹气气路3进入炉膛，对单晶进行掺杂，入炉的混合气体流量调节0-0.5L/min ;多余的气体通过排气口排出气路。最后提高了气相掺杂的效率和气相掺杂单晶掺杂均匀性的重复性；在生产过程中，通过线圈气路局部掺杂，提高了气体的有效利用和掺杂效率。
[0022]以上对本实用新型的一个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。
【主权项】
1.一种区熔气掺单晶用吹气线圈，其特征在于:包括线圈(1)和吹气气路(3)，所述线圈(1)为中心带有线圈眼(11)的圆环形结构，上表面设置有一个向所述线圈(1)内部凹陷的环状台阶，所述台阶上为平面，所述台阶底部一端与所述线圈(1)内圆上边沿连接成向下倾斜的斜面，所述线圈(1)下表面为向线圈中心上方倾斜的斜面，所述吹气气路(3)从外侧水平穿入，经过所述线圈(1)的下半部分，从其倾斜的下表面穿出。2.根据权利要求1所述的区熔气掺单晶用吹气线圈，其特征在于:所述线圈(1)上开有以所述线圈眼(11)为中心的贯通上下表面的十字切缝(12)，其中一个切缝延伸至所述线圈⑴夕卜，与连接电极的法兰⑷连接。3.根据权利要求1或2所述的区熔气掺单晶用吹气线圈，其特征在于:还包括冷却水管(2)，所述冷却水管(2)嵌入所述线圈(1)的骨架内。4.根据权利要求3所述的区熔气掺单晶用吹气线圈，其特征在于:所述冷却水管(2)在所述线圈(1)内呈环状分布。5.根据权利要求1或2所述的区熔气掺单晶用吹气线圈，其特征在于:所述线圈(1)为单匝平板结构。
【专利摘要】本实用新型提供一种区熔气掺单晶用吹气线圈，包括线圈、冷却水管和吹气气路，所述冷却水管嵌入所述线圈的骨架内，所述线圈为中心带有线圈眼的圆环形结构，上表面设置有一个环状台阶，所述台阶上为平面，台阶下为向中心倾斜的斜面，所述线圈下表面为向中心倾斜的斜面，所述吹气气路从外侧水平穿入，经过所述线圈的下半部分，从其下表面穿出。本实用新型的有益效果是：由于采用上述技术方案，提供一种区熔硅单晶气相掺杂的掺杂线圈，提高气相掺杂的效率和气相掺杂单晶掺杂均匀性的重复性；在生产过程中，通过线圈气路局部掺杂，提高了气体的有效利用和掺杂效率。
【IPC分类】C30B13/12, C30B29/06
【公开号】CN205115662
【申请号】CN201520811485
【发明人】韩暐, 王遵义, 娄中士, 孙昊, 杨旭洲, 涂颂昊, 刘铮, 张雪囡, 王彦君, 由佰玲
【申请人】天津市环欧半导体材料技术有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月19日