晶体生长炉和晶体生产工艺的制作方法

本发明涉及晶体加工设备技术领域，尤其是涉及一种晶体生长炉和晶体生产工艺。

背景技术：

相关文献中说明大部分200mm重掺生长等径时(body)温度梯度为20-60k/cm，拉晶速度在0.8-1.2mm/min，但300mm及300mm以上大尺寸的晶体在相同温度梯度下能达成此拉速就很难。换言之，在相同温度梯度的条件下，生产300mm长等较大尺寸的晶体的提拉速度无法达到生产200mm长晶体的提拉速度，则较大尺寸的晶体的生产效率低。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种晶体生长炉，所述晶体生长炉提升了固液界面处的温度梯度，便于生产较大尺寸重掺晶体，有利于提升较大尺寸晶体的生产效率。

本发明还提出一种晶体生产工艺。

根据本发明第一方面的晶体生长炉，所述晶体生长炉为连续直拉晶体生长炉，且包括：炉体；坩埚组件，所述坩埚组件设于所述炉体内，且包括第一坩埚、第二坩埚、第三坩埚和第四坩埚，所述第一坩埚内限定出盛放空间，所述盛放空间的顶侧敞开设置，第二坩埚设在所述盛放空间内且与所述第一坩埚共同限定出第一腔室，所述第三坩埚设在所述第二坩埚内且与所述第二坩埚共同限定出第二腔室，所述第四坩埚设在所述第三坩埚内且与所述第三坩埚共同限定出第三腔室，所述第四坩埚内限定出第四腔室，所述第二坩埚上形成有第一连通孔以连通所述第一腔室和所述第二腔室，所述第三坩埚上形成有第二连通孔以连通所述第二腔室和所述第三腔室，所述第四坩埚上形成有第三连通孔连通所述第三腔室和第四腔室，所述第一腔室适于构造成原料下料区，所述第二腔室适于构造成掺杂剂下料区，所述第四腔室适于构造成晶体生长区；加热组件，所述加热组件设于所述炉体内，且包括第一加热器和第二加热器，所述第一加热器围绕所述坩埚组件设置，所述第二加热器设在所述坩埚组件的下侧；隔热组件，所述隔热组件设于所述炉体内，且包括第一隔热件、第二隔热件和第三隔热件，所述第一隔热件围绕所述第一加热器设置，所述第二隔热件设在所述第一隔热件的上端且位于所述坩埚组件的上方，所述第二隔热件向内延伸至不超过所述第二坩埚，所述第三隔热件设在所述第二隔热件的上端，所述第三隔热件向内至少延伸至所述第三坩埚。

根据本发明的晶体生长炉，通过设置隔热组件的内壁自下向上、由外向内大致呈台阶式递进，使得隔热组件的设置与坩埚组件和加热组件相匹配，既实现了对加热组件的避让，同时又提升了隔热组件的保温效果，提升了固液界面处的温度梯度，有利于提升成晶率，在相同提拉速度下，便于晶体生长炉生产较大尺寸重掺晶体，有利于提升较大尺寸晶体的生产效率。

在一些实施例中，所述炉体内还设有冷却套，所述冷却套位于所述第四腔室的正上侧，且在垂直于所述坩埚组件中心轴线的平面上，所述冷却套的正投影位于所述第四坩埚正投影的外轮廓内。

在一些实施例中，所述第三隔热件上设有导流筒，所述导流筒位于所述冷却套的径向外侧，且自所述第三隔热件朝向所述第四腔室延伸以将所述冷却套与所述第四坩埚的顶端隔开。

在一些实施例中，所述第一坩埚的顶端、所述第二坩埚的顶端和所述第三坩埚的顶端齐平设置且均位于所述第四坩埚顶端的上方，所述第三隔热件向内延伸至所述第三坩埚的径向内侧。

在一些实施例中，所述炉体上设有下料组件，下料组件包括原料下料管和掺杂剂下料管，所述原料下料管朝向所述第一腔室延伸，所述掺杂剂下料管朝向所述第二腔室延伸，所述原料下料管内限定出下料通道，所述下料通道沿所述原料下料管的轴向螺旋延伸，所述下料通道的轴向两端分别形成为进料口和出料口，所述下料通道在所述进料口处的螺旋角大于所述下料通道在所述出料口处的螺旋角。

在一些实施例中，所述第一连通孔的孔径为d1，所述第二连通孔的孔径为d2，所述第三连通孔的孔径为d3，d1、d2和d3满足：d1＜d2＜d3。

在一些实施例中，所述第一连通孔形成在所述第二坩埚的底部且邻近所述第二坩埚的r角设置，所述第一连通孔为多个，多个第一连通孔包括第一进料孔和第二进料孔，所述第二进料孔位于所述第一进料孔的上方。

在一些实施例中，所述第一坩埚包括第一本体，所述第二坩埚包括第二本体，所述第三坩埚包括第三本体，所述第四坩埚包括第四本体，所述第一本体、所述第二本体、所述第三本体和所述第四本体均形成为圆筒结构，所述第一本体、所述第二本体、所述第三本体和所述第四本体由外向内依次设置且同轴设置，所述第一本体的直径d1、所述第二本体的直径d2、所述第三本体的直径d3和所述第四本体的直径d4满足：dn+1＝dn*xn，其中，n＝1、2、3，60％≤xn≤80％。

在一些实施例中，所述第一坩埚包括坩埚底壁和坩埚侧壁，所述坩埚侧壁自所述坩埚底壁向上延伸且与所述坩埚底壁共同限定出所述盛放空间，所述第二坩埚、所述第三坩埚和所述第四坩埚均形成为筒形结构，所述第二坩埚通过第一卡隼结构与所述坩埚底壁限位配合，所述第三坩埚通过第二卡隼结构与所述坩埚底壁限位配合，所述第四坩埚通过第三卡隼结构与所述坩埚底壁限位配合。

在一些实施例中，所述坩埚组件还包括：托盘，所述托盘支撑在所述第一坩埚的底部，所述托盘的顶端位于所述第一坩埚的顶端、所述第二坩埚的顶端和所述第三坩埚的顶端的下方，所述第一坩埚包括坩埚底壁和坩埚侧壁，所述坩埚侧壁自所述坩埚底壁向上延伸且与所述坩埚底壁共同限定出所述盛放空间，所述托盘的顶端适于位于所述盛放空间内液面的上方，且所述托盘超过坩埚底壁的部分的高度为所述第一坩埚高度的一半。

根据本发明第二方面的晶体生产工艺，采用根据本发明上述第一方面的晶体生长炉，且包括以下步骤：s1：化料：对所述坩埚组件进行加热以使初始原料熔化，并在设定时间后，所述坩埚组件以设定转速段内的转速转动，以均匀所述坩埚组件内部温度；s2、引晶：将籽晶的一部分浸入所述坩埚组件内熔体的液面下方；s3、缩颈：以设定移动速度段内的速度提拉籽晶进行缩颈；s4、放转肩：控制所述加热组件的加热功率和所述籽晶的提拉速度，以使晶体直径增大至设定直径；s5、等径加料：在所述晶体生长区进行晶体的等径生长，在所述原料下料区，所述晶体生长炉的下料组件将再加入原料加至原料下料区，在所述掺杂剂下料区，所述下料组件将掺杂剂加至所述掺杂剂下料区，且控制所述下料组件的加料量与晶体的成晶量相等，维持液面恒定。

根据本发明的晶体生产工艺，通过在化料过程中，设置坩埚组件保持设定转速段内的转速转动，以均匀坩埚组件内部温度，便于使得坩埚组件内熔汤更加均匀，有利于提升晶体品质；而且晶体生产工艺简单，固液界面处的温度梯度较大，在相同提拉速度下，便于晶体生长炉生产较大尺寸重掺晶体，提升较大尺寸晶体的生产效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的晶体生长炉的示意图；

图2是图1中所示的坩埚组件的示意图；

图3是图2中所示的坩埚组件的局部示意图；

图4是根据本发明一个实施例的晶体生长炉生产300mm晶体时的温度梯度与现有技术的对比；

图5是根据本发明一个实施例的晶体生长炉生产晶体过程中温度梯度的变化曲线图；

图6是根据本发明一个实施例的晶体生产工艺的流程示意图；

图7是根据本发明另一个实施例的晶体生产工艺的流出示意图。

附图标记：

晶体生长炉200、

炉体101、本体101a、上盖101b、

坩埚组件102、坩埚轴1020、安装凸起1021、盛放空间102a、

第一腔室r1、第二腔室r2、第三腔室r3、第四腔室r4、

原料下料区ω1、掺杂剂下料区ω2、晶体生长区ω3、

第一坩埚1、第一本体11、坩埚底壁12、坩埚侧壁13、

第二坩埚2、第一连通孔20、第一进料孔20a、第二进料孔20b、第二本体21、

第三坩埚3、第二连通孔30、第三本体31、

第四坩埚4、第三连通孔40、第四本体41、

第一卡隼结构5、第二卡隼结构6、第三卡隼结构7、托盘8、

加热组件103、第一加热器1031、第二加热器1032、

隔热组件104、避让空间1040、第一隔热件1041、第二隔热件1042、第三隔热件1043、

冷却套105、导流筒106、

下料组件107、原料下料管1071、掺杂剂下料管1072、

磁场装置108、第一通电线圈1081、第二通电线圈1082。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面，参考附图描述根据本发明实施例的晶体生长炉200。例如，晶体生长炉200可以为单晶硅生长炉、蓝宝石生长炉、碳化硅生长炉等。其中，晶体生长炉200为连续直拉晶体生长炉，也就是说，晶体生长炉200适于通过连续提拉法生产晶体，即采用ccz(连续提拉法)生产晶体，在拉晶过程中边长晶边加料。

如图1和图2所示，晶体生长炉200包括炉体101和坩埚组件102，坩埚组件102设于炉体101内，且坩埚组件102包括第一坩埚1、第二坩埚2、第三坩埚3和第四坩埚4，第一坩埚1内限定出盛放空间102a，盛放空间102a的顶侧敞开设置，盛放空间102a可以用于盛放半导体或太阳能级材料(例如硅)的熔体，熔体可以通过加热固体料形成；第二坩埚2设在盛放空间102a内，且第二坩埚2与第一坩埚1共同限定出第一腔室r1，第一腔室r1属于盛放空间102a的一部分，且第一腔室r1可以位于第二坩埚2的外侧；第三坩埚3设在第二坩埚2内，且第三坩埚3与第二坩埚2共同限定出第二腔室r2，第二腔室r2也属于盛放空间102a的一部分，且第二腔室r2可以位于第三坩埚3的外侧；第四坩埚4设在第三坩埚3内，且第四坩埚4与第三坩埚3共同限定出第三腔室r3，第四坩埚4内限定出第四腔室r4，第三腔室r3和第四腔室r4均属于盛放空间102a的一部分，且第三腔室r3可以位于第四坩埚4的外侧。

第二坩埚2上形成有第一连通孔20以连通第一腔室r1和第二腔室r2，则第一腔室r1内的熔体可以通过第一连通孔20流至第二腔室r2，或者第二腔室r2内的熔体可以通过第一连通孔20流至第一腔室r1；第三坩埚3上形成有第二连通孔30以连通第二腔室r2和第三腔室r3，则第二腔室r2内的熔体可以通过第二连通孔30流至第三腔室r3，或者第三腔室r3内的熔体可以通过第二连通孔30流至第二腔室r2；第四坩埚4上形成有第三连通孔40以连通第三腔室r3和第四腔室r4，则第三腔室r3内的熔汤可以通过第三连通孔40流至第四腔室r4，或者第四腔室r4内的熔汤可以通过第三连通孔40流至第三腔室r3。

其中，第一腔室r1适于构造成原料下料区ω1，第二腔室r2适于构造成掺杂剂下料区ω2，第四腔室r4适于构造成晶体生长区ω3，例如在图2的示例中，第一腔室r1、第二腔室r2和第四腔室r4的顶侧可以均敞开设置；坩埚组件100使用过程中，加料时，原料(例如硅)加入第一腔室r1内，掺杂剂(例如砷)加入第二腔室r2内，第四腔室r4进行拉晶；由于第一腔室r1和第二腔室r2的熔汤需要通过第三腔室r3才能流至第四腔室r4，第三腔室r3可以适于构造成“搅拌区”，可以为熔化后的原料和掺杂剂提供足够的混合空间，从而有利于提升第四腔室r4内熔汤的均匀性，且具有良好的保温效果，便于生产出较高品质的晶体。而且，通过设置第三腔室r3以将第四腔室r4与第一腔室r1和第二腔室r2隔开，可以避免加料过程中易使得液面受到扰动，有利于保证加料过程中液面的稳定性，便于实现晶体稳定生长，实现晶体径向电阻与轴向电阻的均匀分布，保证生产稳定。坩埚组件100在使用时即使绕其中心轴线转动，液面仍保持稳定，有效地避免拉晶过程中固液界面过于突出于晶体，使得液面处晶体共同凝固，从而在采用ccz法生产过程中，便于进一步有效控制晶体电阻在轴向和径向上均匀分布，有利于进一步提升晶体的品质；例如，电子产品中应用的晶圆的电阻须落在一个狭窄的电阻范围内，采用本申请中坩埚组件100生产的晶体可以满足上述需求，不会造成原料、工时的损失浪费，便于节省成本。

如图1所示，晶体生长炉200还包括加热组件103，加热组件103设于炉体101内，加热组件103用于对坩埚组件102进行加热，实现熔料。加热组件103包括第一加热器1031和第二加热器1032，第一加热器1031围绕坩埚组件102设置，则第一加热器1031可以位于坩埚组件102的径向外侧，且第一加热器1031围绕坩埚组件102一整圈或不到一整圈设置，例如，第一加热器1031沿坩埚组件102的周向连续延伸，或者第一加热器1031包括沿坩埚组件102的周向间隔设置的多个子加热器，便于保证第一加热器1031提供足够的热量；第二加热器1032设在坩埚组件102的下侧，以便于第二加热器1032为坩埚组件102的底部提供足够的热量。

如图1所示，晶体生长炉200还包括隔热组件104，隔热组件104设于炉体101内，且隔热组件104包括第一隔热件1041、第二隔热件1042和第三隔热件1043，第一隔热件1041围绕第一加热器1031设置，则第一隔热件1041可以位于第一加热器1031的径向外侧，且第一隔热件1041沿坩埚组件102的周向围绕第一加热器1031一整圈或不到一整圈设置，例如第一隔热件1041可以形成为筒状结构，从而第一隔热件1041可以阻挡加热组件103的热辐射，降低热能损失，有利于提升晶体生长炉200的热能利用率，保证熔料速率；第二隔热件1042设在第一隔热件1041的上端，第二隔热件1042位于坩埚组件102的上方，且第二隔热件1042向内延伸至不超过第二坩埚2，则第二隔热件1042可以遮盖第一腔室r1顶侧的至少部分，且第二隔热件1042并未遮盖第二腔室r2的顶侧，也就是说，第二隔热件1042可以遮盖第一腔室r1顶侧的一部分，或者第二隔热件1042可以第一腔室r1的整个顶侧，从而第二隔热件1042可以阻挡第一腔室r1内熔体的热辐射，进一步降低热能损失，提升隔热组件104的保温效果；第三隔热件1043设在第二隔热件1042的上端，且第三隔热件1043向内至少延伸至第三坩埚3，则第三隔热件1043可以至少遮盖第二腔室r2的顶侧，且第三隔热件1043可以遮盖第三腔室r3也可以不遮盖第三腔室r3，从而第三隔热件1043可以至少阻挡第二腔室r2内熔体的热辐射，降低热能损失。

而且，第二隔热件1042和第三隔热件1043均位于坩埚组件102的上方，且第三隔热件1043与坩埚组件102之间在上下方向上的距离大于第二隔热件1042与坩埚组件102之间在上下方向上的距离，由于第三隔热件1043对应于第二腔室r2设置，则至少第二腔室r2的上方可以具有由第三隔热件1043和第二隔热件1042共同限定的避让空间1040，避让空间1040可以让导流至此处的硅蒸汽与挥发的掺杂剂充分受到氩气(或氮气)的带动，保证炉体101内气氛，而且加热组件103达到避让空间1040对应位置处的能量已递减，避让空间1040可以允许该位置处的热能向上走，有效提升了固液界面处的温度梯度，便于晶体生长炉200生产较大尺寸重掺晶体，以更好地满足实际需求。

由此，隔热组件104的内壁自下向上、由外向内大致呈台阶式递进，使得隔热组件104的设置与坩埚组件102和加热组件103相匹配，既实现了对加热组件103的避让，同时又提升了隔热组件104的保温效果，提升了固液界面处的温度梯度，有利于提升成晶率，在相同提拉速度下，使得晶体生长炉200适于生产较大尺寸重掺晶体，有利于提升较大尺寸晶体(例如较大尺寸的n-type重掺杂硅棒)的生产效率，例如300mm及300mm以上尺寸的晶体的拉晶速度可以达到0.8mm/min-1.2mm/min，生产效率较高。

可以理解的是，生产重掺晶体过程中，添加的掺杂剂比较多，杂质比较多，本申请中的坩埚组件102可以有效防止杂质进入晶体生长区ω3，保证晶体品质，同时该坩埚组件102可以保证熔汤在进入生长区ω3之前充分地搅拌均匀，使得晶体电阻率在晶体轴向和径向上的均匀性，且隔热组件104与坩埚组件102和加热组件103的相对设置形成的热场，提升了固液界面处的温度梯度，使得晶体生长炉200特别适合于生产300mm及300mm以上大尺寸的晶体。需要说明的是，方向“内”是指靠近坩埚组件102的中心轴线的方向，其相反方向被定义为“外”。

本发明在300mm晶体生长上，相同拉速下固液界面的温度梯度可以高于60k/cm，甚至是低于0.8mm/min的拉速也可以维持较大温梯，以实现较大尺寸晶体的便利生产。例如，图4中示出了本发明的晶体生长炉200与现有技术中晶体生长炉的温度梯度，“gs”固液界面上方1mm处的平均轴向温度梯度；从图4中可以看出，本申请中晶体生长炉200生产300mm(晶体直径)的晶体时，温度梯度gs可达55k/cm，相比于现有技术中温度梯度大致在41k/cm～43k/cm范围内，本申请有效提升了固液界面处的温度梯度，提升了成晶率。

例如，图5中示出了本申请晶体生长炉200在生产晶体过程中，温度梯度会随着晶体长度的增加而增大，这是因为晶体长度增长，晶体散热加快，温度梯度则会相应增加，提升成晶率。

可选地，隔热组件104可以为绝热材料件，例如硬毡等；第一加热器1031和第二加热器1032均为石墨加热器。

在一些实施例中，如图1所示，炉体101内还设有冷却套105，冷却套105位于第四腔室r4的正上侧，以实现晶体固化，保证长晶，同时便于保证固液界面处较大的温度梯度；在垂直于坩埚组件102中心轴线的平面上，冷却套105的正投影位于第四坩埚4正投影的外轮廓内，则冷却套105的直径小于第四坩埚4的外轮廓直径，便于冷却套105与晶体相距较近以更好地冷却晶体。

在图1的示例中，炉体101包括本体101a和上盖101b，上盖101b设在本体101a的上侧，坩埚组件102和加热组件103均设于本体101a内，冷却套105的上端连接在上盖101b上，且冷却套105设在晶体生长区ω3的正上方，冷却套105于坩埚组件102同轴设置。

在一些实施例中，如图1所示，第三隔热件1043上设有导流筒106，导流筒106位于冷却套105的径向外侧，且导流筒106自第三隔热件1043朝向第三腔室r3延伸以将冷却套105与第四坩埚4的顶端隔开，从而导流筒106可以将冷却套105与熔汤的冷热区完全分开，则导流筒106可以将高温熔体的热量反射回去，避免晶体生长易受到坩埚组件102内高温熔体的热辐射，保证晶体固化。

例如，在图1的示例中，冷却套105间隔设在第四坩埚4的上方，导流筒106延伸至冷却套105的下端与第四坩埚4顶端之间，导流筒106的上端连接在第三隔热件1043的内端，且导流筒106的下端延伸至第四坩埚4顶端的下方，以保证导流筒106将冷却套105与第四坩埚4的顶端有效隔开。

可选地，在图1的示例中，导流筒106为钼件，相对于现有技术中导流筒采用石墨件，钼材料的导流筒106的寿命较长，且晶体生长炉200采用连续提拉法生产晶体时，生产时间较长，便于保证导流筒106的结构稳定性，避免石墨在长晶后期易变形，且有利于节省空间；而且，在生产单晶硅过程中，可以避免石墨于硅蒸汽形成氧化物造成炉体101内气氛不佳或容易导致晶体杂质击中。

可选地，钼件导流筒106可以包括多层钼片层，有利于提升温度均匀性。

当然，本发明不限于此，导流筒106还可以包括外壳和填充物，填充物填充于外壳内，外壳为石墨件，填充物为软毡材料件。

在一些实施例中，如图1和图2所示，第一坩埚1的顶端、第二坩埚2的顶端和第三坩埚3的顶端齐平设置，则第一坩埚1的顶端、第二坩埚2的顶端和第三坩埚3的顶端大致位于同一平面上，且第一坩埚1的顶端、第二坩埚2的顶端和第三坩埚3的顶端均位于第四坩埚4顶端的上方，也就是说，在第一坩埚1、第二坩埚2、第三坩埚3和第四坩埚4中，第四坩埚4顶端的高度最低，从而便于为导流筒106提供足够的设置空间，方便了导流筒106的设置。

而且，第二坩埚2顶端和第三坩埚3顶端的高度较高，有利于避免掺杂剂(例如易挥发的掺杂剂，比如砷)被气流带走例如避免掺杂剂被单晶炉内的氩气流带走，在一定程度上可以阻止氩气流与固液界面接触，避免了掺杂剂的浪费，同时避免了掺杂不均匀造成晶体径向电阻率不均匀。

如图1所示，第三隔热件1043向内延伸至第三坩埚3的径向内侧，则第三隔热件1043可以遮盖第三腔室r3的顶侧的一部分，以保证避让空间1040的大小，同时便于保证导流筒106具有足够的设置空间。

需要说明的是，第一坩埚1的顶端、第二坩埚2的顶端和第三坩埚3的顶端齐平设置，可以包括以下情况：1、第一坩埚1的顶端、第二坩埚2的顶端和第三坩埚3的顶端位于同一平面上；2、第一坩埚1的顶端、第二坩埚2的顶端和第三坩埚3的顶端在上下方向上的高度位置相差不大。

在一些实施例中，如图1所示，在坩埚组件102的轴向上，导流筒106的内端自上向下、沿朝向靠近冷却套105的方向倾斜延伸，使得导流筒106大致形成为锥形筒结构，有效实现了冷却套105与第三坩埚3顶端的完全隔开。

在一些实施例中，如图1所示，炉体101上设有下料组件107，下料组件107包括原料下料管1071和掺杂剂下料管1072，原料下料管1071朝向第一腔室r1延伸，以将原料加至原料下料区ω1，掺杂剂下料管1072朝向第二腔室r2延伸，以将掺杂剂加至掺杂剂下料区ω2。其中，原料下料管1071内限定出下料通道，下料通道沿原料下料管1071的轴向螺旋延伸，则下料通道形成为螺旋通道，原料沿下料通道螺旋流动以流至原料下料区ω1，以缓和原料下料速度，避免原料进入熔体中以喷溅或击破坩埚组件102；下料通道的轴向两端分别形成为进料口和出料口，下料通道在进料口处的螺旋角大于下料通道在出料口处的螺旋角，则下料通道在进料口处较为平缓、出料口处较为陡峭，以避免原料堵住出料口，保证顺利加料。

在一些实施例中，如图1所示，在坩埚组件102的径向上，坩埚组件102的外端与第一加热器1031之间的距离为h1，h1满足：12mm≤h1≤20mm。由此，避免了第一加热器1031与坩埚组件102相距过远导致加热效果欠佳，也避免了第一加热器1031与坩埚组件102相距过近而易发生干涉。

在一些实施例中，如图1所示，坩埚组件102的底部具有向下凸出的安装凸起1021，第二加热器1032围绕安装凸起1021设置，则第二加热器1032设于安装凸起1021的径向外侧，第二加热器1032围绕安装凸起1021一整圈或不到一整圈设置；在坩埚组件102的轴向上，安装凸起1021的底端与第二加热器1032之间的距离为h2，h2满足0mm≤h2≤10mm。由此，避免了第二加热器1032与坩埚组件102相距过远导致加热效果欠佳，也避免了第二加热器1032与坩埚组件102相距过近而易发生干涉。其中，当h2≠0时，则在坩埚组件102的轴向上，安装凸起1021的底端与第二加热器1032间隔设置，此时第二加热器1032可以位于安装凸起1021底端的上方，也可以位于安装凸起1021底端的下方。

在一些实施例中，第一连通孔20的孔径为d1，第二连通孔30的孔径为d2，第三连通孔40的孔径为d3，d1、d2和d3满足：d1＜d2＜d3，则第一连通孔20的孔径较小，例如第一连通孔20的孔径可以小于或等于第一腔室r1内原料颗粒料的直径，可以避免原料颗粒料没有熔化就直接进入第二腔室r2，继而进入第四腔室r4造成杂质击中、影响成晶率，从而有利于保证晶体成晶率；第二连通孔30的孔径大于第一连通孔20的孔径，可以避免熔汤聚集在第二腔室r2导致熔汤滞留，保证熔汤流动更加顺畅；而在第三腔室r3内原料和掺杂剂均已完成化料，第三连通孔40的孔径较大，可以避免熔汤滞留而引起固液界面振动，影响后续的拉晶工艺。

其中，第一连通孔20、第二连通孔30和第三连通孔40可以均形成为圆孔；当然，当第一连通孔20、第二连通孔30和第三连通孔40中的至少一个形成为非圆孔时，第一连通孔20、第二连通孔30和第三连通孔40中上述至少一个的孔径可以理解为当量直径。

在一些实施例中，如图2和图3所示，第一连通孔20形成在第二坩埚2的底部，且第一连通孔20邻近第二坩埚2的r角设置，例如第一连通孔20可以向上靠近第二坩埚20的r角设置。在颗粒料熔化后，由于坩埚组件102外冷内热，且熔体由外向内、在重力作用下向下流动，则将第一连通孔20邻近第二坩埚2的r角设置，便于熔体顺畅通过第一连通孔20流至第二腔室r2；而且，颗粒料未完全熔化时，颗粒料变小、且在浮力作用下向上浮起，如果将第一连通孔20设在第二坩埚2的上部，可能会使得未完全熔化的颗粒料流至第二腔室r2，继而易造成杂质击中，由此，将第一连通孔20设在第二坩埚2的底部，可以避免未完全熔化的颗粒料进入第四腔室r4影响成晶率。

其中，第二坩埚2的r角可以理解为第二坩埚2的转角处。坩埚的r角的位置已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

如图3所示，第一连通孔2形成在第二坩埚2的底部，第一连通孔20为多个，多个第一连通孔20包括第一进料孔20a和第二进料孔20b，第二进料孔20b位于第一进料孔20a的上方，第一进料孔20a可以为主要进料孔，通过在第一进料孔20a的上方增设第二进料孔20b，可以避免第一进料孔20a发生堵塞时，第一腔室r1内的熔体仍可以通过第二进料孔20b流至第二腔室r2，保证熔体流动顺畅。具体而言，由于第一腔室r1适于构造成下料区ω1，则在第一腔室r1加料时，颗粒具有一定下落速度，使得颗粒流向第一腔室r1的底部而堵住第一进料孔20a，此时第一腔室r1仍可以通过第二进料孔20b与第二腔室r2连通，保证坩埚组件102正常运行。

可选地，在第一腔室r1加料时，加料位置可以位于第一腔室r1的某一位置处，第一进料孔20a可以位于第二坩埚2的远离加料位置的一侧。

需要说明的是，“多个”的含义是两个或两个以上；“第二进料孔20b位于第一进料孔20a的上方”仅仅表示第二进料孔20b的水平高度高于第一进料孔20a，可以指第二进料孔20b位于第一进料孔20a的正上方、也可以指第二进料孔20b位于第一进料孔20a的斜上方，换言之，在第二坩埚2的周向上，第一进料孔20a和第二进料孔20b之间的相对位置可以根据实际应用具体设置，则第一进料孔20a设置位置和第二进料孔20b设置位置以第二坩埚2的中心为圆心形成的圆心角的范围可以为0°～360°(包括端点值)。

例如，在图3的示例中，第一连通孔20为三个，第一进料孔20a为两个，第二进料孔20b为一个，且第二进料孔20b位于两个第一进料孔20a的上方，且在第二坩埚2的周向上，第二进料孔20b位于两个第一进料孔20a之间。

在一些实施例中，如图2所示，第二连通孔30形成在第三坩埚3的远离第一连通孔20的一侧，第三连通孔40形成在第四坩埚4远离第二连通孔30的一侧，则对于坩埚组件100而言，第一连通孔20和第二连通孔30分别位于坩埚组件100的径向两侧，第二连通孔30和第三连通孔40分别位于坩埚组件100的径向两侧，则通过第一连通孔20流至第二腔室r2的熔汤需要绕流至第三坩埚3的另一侧，才能通过第二连通孔30流至第三腔室r3，且通过第二连通孔30流至第三腔室r3的熔汤需要绕流至第四坩埚4的另一侧，才能通过第三连通孔40流至第四腔室r4。由此，盛放空间100a内的熔汤自下料位置流至第四腔室r4需要流经较长路径，可以防止熔汤快速流动易引起液面振动，有利于保证液面的稳定性。

例如，在图2的示例中，第一腔室r1、第二腔室r2和第三腔室r3均形成为环状结构，第二连通孔30形成在第三坩埚3的远离第一连通孔20的径向一侧，第三连通孔40形成在第四坩埚4的远离第二连通孔30的径向一侧，则盛放空间100a内的熔汤迂回曲折流动，便于保证晶体生长时或加料时液面稳定。

在一些实施例中，如图2所示，第一坩埚1包括第一本体11，第二坩埚2包括第二本体21，第三坩埚3包括第三本体31，第四坩埚4包括第四本体41，第一本体11、第二本体21、第三本体31和第四本体41均形成为圆筒结构，第一本体11、第二本体21、第三本体31和第四本体41由外向内依次设置，且第一本体11、第二本体21、第三本体31和第四本体41同轴设置，则第一本体11的中心轴线、第二本体21的中心轴线、第三本体31的中心轴线和第四本体41的中心轴线重合设置，且第一本体11的中心轴线可以形成为坩埚组件100的中心轴线，第一腔室r1、第二腔室r2和第三腔室r3可以均形成为环状结构，从而当坩埚组件100在使用时，坩埚组件100可以绕其中心轴线转动，则第一腔室r1和第二腔室r2均绕坩埚组件100的中心轴线转动，第一腔室r1的下料位置和第二腔室r2的下料位置可以无需跟随坩埚组件100转动，方便了坩埚组件100的下料设置。

其中，第一本体11的直径d1、第二本体21的直径d2、第三本体31的直径d3和第四本体41的直径d4满足dn+1＝dn*xn，其中，n＝1、2、3，60％≤xn≤80％，例如xn可以为60％、或70％、或80％等。

由此，d2＝d1*x1，60％≤x1≤80％，便于保证第一腔室r1具有足够的下料空间，易于实现合适的原料下料量，且便于保证第一腔室r1内的熔汤具有足够的流动空间，使得第一腔室r1内的熔汤通过第一连通孔20流至第二腔室r2；d3＝d2*x2，60％≤x2≤80％，便于保证第二腔室r2具有足够的下料空间，易于实现合适的掺杂剂下料量，且便于保证第二腔室r2内的熔汤具有足够的流动空间，使得第二腔室r2内的熔汤通过第二连通孔30流至第三腔室r3；d4＝d3*x3，60％≤x3≤80％，在保证第四腔室r4满足晶体生长空间需求的前提下，便于保证第三腔室r3具有足够的空间，使得原料与掺杂剂形成的熔汤更加均匀，且便于保证第三腔室r3内的熔汤具有足够的流动空间，使得第三腔室r3内的熔汤通过第三连通孔40流至第四腔室r4。其中，x1、x2和x3可以相等、也可以不等，即x1、x2和x3可以满足：x1＝x2＝x3、或x1≠x2＝x3、或x1＝x2≠x3、或x1≠x2≠x3。

例如，在图2的示例中，第一本体11位于第一坩埚1的顶部，第二本体21位于第二坩埚2的顶部，第三本体31位于第三坩埚3的顶部，第四本体41位于第四坩埚4的顶部，x1＝x2＝x3＝80％，则d2＝d1*80％、d3＝d2*80％、d4＝d3*80％。

在一些实施例中，如图2所示，第一坩埚1包括坩埚底壁12和坩埚侧壁13，坩埚侧壁13自坩埚底壁12的边沿向上延伸，且坩埚侧壁13与坩埚底壁12共同限定出盛放空间100a，第二坩埚2、第三坩埚3和第四坩埚4均形成为筒形结构，第二坩埚2通过第一卡隼结构5与坩埚底壁12限位配合，第三坩埚3通过第二卡隼结构6与坩埚底壁12限位配合，第四坩埚4通过第三卡隼结构7与坩埚底壁12限位配合，则便于简化第二坩埚2、第三坩埚3和第四坩埚4的结构，方便加工，同时方便了第二坩埚2与第一坩埚1、第三坩埚3与第一坩埚1、第四坩埚4与第一坩埚1之间的装配，保证坩埚组件100形成为一个稳定整体，避免高埚转造成的损坏与移动，保证坩埚组件100使用可靠。

其中，第一卡隼结构5、第二卡隼结构6和第三卡隼结构7的具体结构可以根据实际应用设置，只需保证第二坩埚2与第一坩埚1装配可靠、第三坩埚3与第一坩埚1装配可靠、第四坩埚4与第一坩埚1装配可靠即可。

需要说明的是，“筒形结构”应作广义理解，不限于圆筒形结构，例如可以为多边形筒结构，也不限于横截面积始终不变的筒形结构，例如可以为锥形筒结构。

在一些实施例中，如图2所示，坩埚组件100还包括托盘8，托盘8支撑在第一坩埚1的底部，有利于提升坩埚组件100的承载能力；托盘8的顶端位于第一坩埚1的顶端、第二坩埚2的顶端、第三坩埚3的顶端和第四坩埚4的顶端的下方，即在第一坩埚1、第二坩埚2、第三坩埚3、第四坩埚4和托盘8中，托盘8顶端的高度位置最低，从而在保证坩埚组件100承载能力的前提下，可以节省托盘8的用材量，降低成本。

可选地，在图2的示例中，托盘8为石墨件，第一坩埚1、第二坩埚2、第三坩埚3和第四坩埚4均为石英件。

在一些实施例中，如图2所示，第一坩埚1包括坩埚底壁12和坩埚侧壁13，坩埚侧壁13自坩埚底壁12的边沿向上延伸，且坩埚侧壁13与坩埚底壁12共同限定出盛放空间100a。托盘8的顶端适于位于盛放空间100a内液面的上方，且托盘8向上超过坩埚底壁12的部分的高度为坩埚侧壁13高度的一半，便于保证坩埚组件100稳定承载熔汤，避免盛放空间100a内熔汤过多而出现洩漏现象。

在图1的示例中，托盘8的顶端位于第一加热器1031顶端的下方，以保证第一加热器1031的热能利用率；第一加热器1031的顶端适于超过坩埚组件102内的液面高度，使得第一加热器1031可以对坩埚组件102加热更加均匀，实现熔料的均匀加热。

在一些实施例中，如图1所示，晶体生长炉200还包括磁场装置108，磁场装置108设于炉体101外，且磁场装置108用于产生磁场，磁场装置108产生的磁场可以用于施加至坩埚组件102内的熔体。在上下方向(例如，图1中坩埚组件102的轴向)上，磁场的中心面与坩埚组件102内熔体的固液界面齐平；其中，磁场在中心面上的磁场强度在炉体101轴向上的分量为0，则中心面上任意一点处的磁场强度在炉体101轴向上的分量为0，即磁场中磁场强度在炉体101轴向上分量为0的面即为磁场的中心面。

可以理解的是，磁场的中心面可以大致形成为平面、也可以形成为曲面。

例如，在图1的示例中，磁场装置108产生的磁场可以形成为尖形磁场，在尖形磁场的磁力线作用下，磁场装置108中间的磁力线呈“尖角形”对称分布，晶体生长时，固液界面与磁场中心面齐平，则坩埚组件102内固液界面处的磁场强度轴向分量为0，从而在固液界面处，晶体在磁场轴向分量为0的状态下生长，以有效保证杂质浓度在晶体的径向分布均匀度。而靠近晶体下方的熔汤却是处于低磁场强度作用下，可以使得该位置的熔汤仍能得到充分搅拌，实现热量的充分传递，有利于提升晶体下方熔汤的温度，从而进一步提升固液界面处的温度梯度；其他大部分的熔汤处于高磁场强度作用下，使得熔汤的热对流受到有效抑制，减缓熔体对氧的输送速度。

此外，由于磁场装置108施加的磁场大致垂直于坩埚组件102的内壁，使邻近坩埚组件102内壁的扩散边界层变厚，致使坩埚组件与熔汤作用下的溶解量减少而降低了晶体的氧含量。由此，磁场装置108产生的磁场可以使得晶体的氧含量较低且径向分布均匀，进一步提升了晶体的品质。

在一些实施例中，如图1所示，磁场装置108包括第一通电线圈1081和第二通电线圈1082，第一通电线圈1081环绕炉体101设置，且第一通电线圈1081适于位于坩埚组件102内熔体的固液界面的上方，第二通电线圈1082环绕炉体101设置，且第二通电线圈1082间隔设在第一通电线圈1081的下方，第二通电线圈1082适于位于坩埚组件102内熔体的固液界面的下方，从而磁场装置108结构简单，便于实现。

其中，第一通电线圈1081和第二通电线圈1082的电流方向相反，使得磁场装置108产生的磁场可以形成为尖形磁场，在尖形磁场的磁力线作用下，第一通电线圈1081和第二通电线圈1082中间的磁力线呈“尖角形”对称分布，晶体生长时固液界面位于磁场中心面的下方，坩埚组件102内的熔体均受到磁场的抑制作用，有效减少熔体内紊流的产生，同时抑制了熔体内部对流，从而抑制了氧的流动。

在一些实施例中，如图1所示，第一通电线圈1081和第二通电线圈1082均与炉体101同轴设置，则第一通电线圈1081的中心轴线、第二通电线圈1082的中心轴线和炉体101的中心轴线重合；且第一通电线圈1081和第二通电线圈1082适于关于坩埚组件102内熔体的固液界面对称设置，此时第一通电线圈1081和第二通电线圈1082中的电流大小可以相等，且第一通电线圈1081和第二通电线圈1082的匝数可以相等，便于简化磁场装置108的设置。

根据本发明实施例的晶体生长炉200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

下面，参考附图描述根据本发明第二方面实施例的晶体生产工艺。

晶体生产工艺采用根据本发明上述第一方面实施例的晶体生长炉200，如图6和图7所示，晶体生产工艺包括以下步骤：s1：化料：对坩埚组件102进行加热以使初始原料熔化，并在设定时间后，坩埚组件102以设定转速段内的转速转动，以均匀坩埚组件102内部温度；s2、引晶：将籽晶的一部分浸入坩埚组件102内熔体的液面下方；s3、缩颈：以设定移动速度段内的速度提拉籽晶进行缩颈；s4、放转肩：控制加热组件103的加热功率和籽晶的提拉速度，以使晶体直径增大至设定直径；s5、等径加料：在晶体生长区ω3进行晶体的等径生长，在原料下料区ω1，晶体生长炉200的下料组件107将再加入原料加至原料下料区ω1，在掺杂剂下料区ω2，下料组件107将掺杂剂加至掺杂剂下料区ω2，且控制下料组件107的加料量与晶体的成晶量相等，维持液面恒定。其中，在步骤s5中，一边进行晶体的等径生长，一边将再加入原料加至原料下料区ω1，实现边等径生长、边加料。

例如，将初始原料装入坩埚组件102内，可以根据坩埚组件102所需液面高度为依据，计算所需添加的初始原料的总质量，并对坩埚组件102进行加热以使坩埚组件102内的初始原料熔化，使得坩埚组件102内的初始原料在设定时间内熔化至一定程度，并在熔化至一定程度后，坩埚组件102保持设定转速段内的转速转动，使得坩埚组件102内部温度更加均匀，有利于提升晶体的品质，同时坩埚组件102转动有利于使得坩埚组件102内熔汤更加均匀；而后，将籽晶轴向上的约三分之一浸入坩埚组件102的熔汤内，当温度稳定时，开始进行缩颈，在缩颈过程中，以设定移动速度段内的速度向上提拉籽晶，以控制晶体缩颈部分的直径；然后，控制加热组件103的加热功率和籽晶的提拉速度，以使晶体直径增大至设定直径，在此过程中，以控制晶体形状为主，利用长宽比计算出几何形状与长晶角度，根据经验形状来控制加热功率和提拉速度使得晶体形状达到所需角度，以完成放转肩；当晶体直径接近设定直径且等径时，放转肩完成，此时晶体开始等径生长，下料组件109将再加入原料加至原料下料区ω1、将掺杂剂加至掺杂剂下料区ω2，边下料边拉晶，便于实现连续提拉生产晶体，并控制下料组件109的加料量与晶体的成晶量相等，则下料组件109添加的原料加料量与掺杂剂加料量之和与晶体的成晶量相等，例如晶体重量每增加1kg，下料组件109需向坩埚组件102内加1kg料，也就是说，在晶体等径生长过程中，籽晶每上升一定高度导致熔汤减少的重量需要下料组件109加同样质量的料进行相应补充，以在等径过程中维持液面稳定，保证晶体稳定生长，便于生产较大尺寸的晶体。

其中，设定转速段的转速范围可选为0.2r/m～3r/m(包括端点值)，此时坩埚组件102的转速较低，实现了坩埚组件102的小幅埚转，便于保证坩埚组件102内温度的均匀效果，避免速度过快可能引起液面波动、速度过小实现不了温度更加均匀的目的。

根据本发明实施例的晶体生产工艺，通过在化料过程中，设置坩埚组件102保持设定转速段内的转速转动，以均匀坩埚组件102内部温度，便于使得坩埚组件102内熔汤更加均匀，有利于提升晶体品质；而且晶体生产工艺简单，固液界面处的温度梯度较大，在相同提拉速度下，便于晶体生长炉生产较大尺寸重掺晶体，提升较大尺寸晶体的生产效率。

例如，在图1的示例中，下料组件107包括原料下料管1071和掺杂剂下料管1072，当晶体放转肩完成后，就可以开启原料下料管1091和掺杂剂下料管1072，此时晶体等径生长，原料下料管1091的再加入原料的加料量与掺杂剂下料管1072加入的掺杂剂的加料量之和与晶体增加的重量相等。

在一些实施例中，如图1和图7所示，在步骤s1之前，晶体生产工艺还包括：在炉体101内依次安装加热组件103和第一隔热件1041，将坩埚轴1020上升至第一高度位置，并将坩埚组件102安装于坩埚轴1020，坩埚轴1020可升降地安装于炉体101，且用于带动坩埚组件102转动；将初始原料装入坩埚组件102内；将坩埚轴1020下降至第二高度位置，并在炉体101内安装第二隔热件1042、第三隔热件1043和导流筒106，导流筒106用于将晶体生长区ω3隔开，避免晶体生长区ω3的晶体易受到坩埚组件102内熔汤和加热组件103的辐射热，保证晶体固化，同时导流筒106可以将晶体生长区ω3与原料下料区ω1和掺杂剂下料区ω2间隔开，以避免原料下料区ω1和掺杂剂下料区ω2的熔汤或下料喷溅导致晶体生长区ω3气氛不佳容易造成杂质击中而使晶体失去单晶结构。

显然，第一高度位置位于第二高度位置的上方，则将坩埚轴1020下降至第二高度位置后，再安装导流筒106，可以避免已经加至坩埚组件102内的初始原料碰触导流筒106底部，便于保证导流筒106的顺利安装，同时也保证了坩埚组件102内初始原料的洁净。可选地，第一高度位置为坩埚轴1020可达到的最高位置，第二高度位置为坩埚轴1020可达的最低位置。

由此，炉体101内各部件安装及装料的先后顺序设置合理，隔热组件104分段式安装，方便了炉体101内各部件的顺利安装，也避免了已经加至坩埚组件102内的初始原料触碰炉体101内其他部件。

在一些实施例中，如图1和图7所示，炉体101包括本体101a和上盖101b，加热组件103、隔热组件104、坩埚轴1020和导流筒106均安装于本体101a，在步骤s1之前，晶体生产工艺还包括：导流筒106安装完成后，将冷却套105和晶体生长炉200的下料组件109均安装于上盖101b，并将上盖101b固定在本体101a上，对炉体101内进行抽真空处理，以更好地满足晶体生长所需的压力。其中，冷却套105用于对晶体进行冷却，保证晶体固化成晶。

可选地，对炉体101内进行抽真空处理后，炉体101内的压力可以保持在20torr～50torr之间，以更好地满足晶体生长需求。

在一些实施例中，在步骤s1之前，第一腔室r1、第二腔室r2、第三腔室r3和第四腔室r4内均装有初始原料，且第一腔室r1内的初始原料的颗粒直径大于第二腔室r2内的初始原料的颗粒直径、第三腔室r3内的初始原料的颗粒直径和第四腔室r4内的初始原料的颗粒直径，则第一腔室r1内的初始原料的颗粒直径相对较大，便于保证第一腔室r1的装料速率，第二腔室r2内的初始原料的颗粒直径、第三腔室r3内的初始原料的颗粒直径和第四腔室r4内的初始原料的颗粒直径相对较小，便于第二腔室r2、第三腔室r3和第四腔室r4内盛放足够的初始原料，且第二腔室r2、第三腔室r3和第四腔室r4内的初始原料颗粒之间的空隙较小，避免在熔料过程中产生气泡，尤其避免了第四腔室r4内产生气泡而影响拉晶，有利于提升晶体品质。

例如，晶体生产工艺包括以下步骤：s1、装料：将初始原料装入坩埚组件102内；s2、化料：对坩埚组件102进行加热以使初始原料熔化，并在设定时间后，坩埚组件102以设定转速段内的转速转动，以均匀坩埚组件102内部温度，使得熔汤更加均匀，保证稳定均匀的温度梯度，且晶体生长炉200内坩埚组件102与隔热组件104和加热组件103的相对设置形成的热场布置有利于使得在固液界面处形成大的均匀温度梯度；s3、在原料下料区ω1下料，在晶体生长区ω3进行拉晶。

其中，步骤s3可以包括：s31、引晶：将籽晶的一部分浸入坩埚组件102的液面下方；s32、缩颈：以设定移动速度段内的速度提拉籽晶进行缩颈，去除位错，此时，亦可设定移动速度段的范围为2mm/min～3mm/min(包括端点值)，以保证缩颈顺利进行；s33、放转肩：控制加热组件103加热功率和籽晶的提拉速度，以使晶体直径增大至设定直径；s34、等径加料：晶体以设定直径等径生长，控制晶体生长炉200的下料组件107向原料下料区ω1加原料和向掺杂剂下料区ω2加掺杂剂，且控制下料组件107的加料量与晶体的成晶量相等，以维持液面恒定，实现连续加料生产晶体。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。