单晶炉热场底座的制作方法

1.本技术涉及半导体材料加工技术，具体涉及一种单晶炉热场底座。


背景技术：

2.单晶硅作为现代信息社会的关键支撑材料，是目前世界上最重要的单晶材料之一，它不仅是发展计算机与集成电路的主要功能材料，也是现代科学技术中不可或缺的基础材料，而单晶炉是一种在惰性气体环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备，单晶炉热场类似于磁场，它是通过加热系统，在热系统内形成的热场，单晶硅生长过程完全在热场中进行，好的热场和保温装置才有利于改善晶体的品质，提高成晶的效率。但是，目前只通过加强侧面的保温装置和加热元件来提高热场的加热效果，而热场的底座保温和加热的效果较差。


技术实现要素：

3.为了克服上述缺陷，本技术提供一种单晶炉热场底座，该底座中增加了石墨硬毡隔热板，从而进一步增强了底座的保温和加热效果，减小了单晶生长的温度梯度，改善了单晶硅晶体的品质、提高了成晶的效果。
4.本技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种单晶炉热场底座，包括石墨底板、石墨硬毡隔热板和加热器侧部连接板，所述石墨底板上设有凹槽，所述石墨硬毡隔热板过盈安装于所述凹槽内，所述石墨底板和所述石墨硬毡隔热板上安装若干石墨电极，所述加热器侧部连接板固定安装于所述石墨电极上，且该加热器侧部连接板用于安装加热器。
6.优选地，所述石墨底板上表面的四周沿其轴向向上延伸形成一圈凸沿，所述凹槽由所述凸沿围成，所述石墨底板上设有若干用于安装石墨电极的第一电极孔，所述第一电极孔连通于所述凹槽。
7.优选地，所述石墨硬毡隔热板的形状与所述凹槽相同，且所述石墨硬毡隔热板的尺寸大于所述凹槽的尺寸，所述石墨硬毡隔热板上设有若干用于安装石墨电极的第二电极孔，所述第二电极孔与所述第一电极孔一一对应，当所述石墨硬毡隔热板安装于所述凹槽内时，每对相对应的第一电极孔与第二电极孔相互连通。
8.优选地，所述加热器侧部连接板包括相互固定连接的第一连接部和第二连接部，且所述第一连接部的第一端垂直连接于所述第二连接部的第一端，所述第一连接部的第二端与所述第二连接部的第二端为自由端。
9.优选地，所述第一连接部上设有若干均匀分布的第一连接孔，所述第二连接部上设有若干均匀分布的第二连接孔，所述加热器侧部连接板通过石墨螺栓穿过第一连接孔而固定安装于所述石墨电极的顶部，所述石墨电极的顶部突出于石墨硬毡隔热板，所述加热器通过石墨螺栓穿过第二连接孔而固定安装于所述加热器侧部连接板。
10.本技术的有益效果是：本技术中石墨硬毡隔热板过盈安装于石墨底座的凹槽内，
石墨电极安装于石墨硬毡隔热板和石墨底座的电极孔中，加热器侧部连接板通过石墨螺栓锁紧于石墨电极的顶部，而形成热场底座的整体，不仅保温效果好而且也不会影响热场的加热效果；其中石墨硬毡隔热板选用高品质的石墨硬毡加工而成，具有重量轻、可独立加工、隔热效果好的优点，将石墨硬毡隔热板与由等静压加工而成的石墨底板组合形成单晶炉热场底座，该底座具有优异的隔热效果和高温稳定性，进一步增强了热场的保温效果，极大地减少炉内热量的流失、保持炉内热量均匀，改善单晶硅晶体的品质、提高成晶的效率。
附图说明
11.图1为本技术的结构示意图；
12.图2为本技术的爆炸图；
13.图中：10-石墨底板，11-凸沿，12-凹槽，13-第一电极孔，20
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石墨硬毡隔热板，21-第二电极孔，30-石墨电极，40-加热器侧部连接板，41-第一连接部，42-第二连接部，43-第一连接孔，44-第二连接孔，50-石墨螺栓。
具体实施方式
14.下面将结合本技术实施例，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
15.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及下述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以使这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
16.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
17.实施例：如图1-2所示，一种单晶炉热场底座，包括石墨底板 10、石墨硬毡隔热板20和加热器侧部连接板40，所述石墨底板10 上设有凹槽12，所述石墨硬毡隔热板20过盈安装于所述凹槽12内，所述石墨底板10和所述石墨硬毡隔热板20上安装若干石墨电极 30，所述加热器侧部连接板40固定安装于所述石墨电极30上，且该加热器侧部连接板40用于安装加热器。，本技术中将石墨硬毡隔热板固定安装于石墨底板中，石墨硬毡隔热板选用高品质
的石墨硬毡加工而成，具有重量轻、可独立加工、隔热效果好的优点，将石墨硬毡隔热板与由等静压加工而成的石墨底板组合形成单晶炉热场底座，该底座具有优异的隔热效果和高温稳定性，进一步增强了热场的保温效果，极大地减少炉内热量的流失、保持炉内热量均匀，改善单晶硅晶体的品质、提高成晶的效率。
18.如图2所示，所述石墨底板10上表面的四周沿其轴向向上延伸形成一圈凸沿11，所述凹槽12由所述凸沿11围成，所述石墨底板10上设有若干用于安装石墨电极30的第一电极孔13，所述第一电极孔13连通于所述凹槽12，即所有的第一电极孔13皆位于凸沿 11内的石墨底板10上。
19.优选地，所述石墨硬毡隔热板20的形状与所述凹槽12相同，且所述石墨硬毡隔热板20的尺寸大于所述凹槽的尺寸，所述石墨硬毡隔热板20上设有若干用于安装石墨电极30的第二电极孔21，所述第二电极孔21与所述第一电极孔13一一对应，当所述石墨硬毡隔热板20安装于所述凹槽12内时，每对相对应的第一电极孔13 与第二电极孔21相互连通，因此石墨电极30插入第一电极孔13 和第二电极孔21而将石墨电极安装于石墨底板和石墨硬毡隔热板内，且石墨电极30突出于石墨硬毡隔热板，所述加热器侧部连接板40安装于石墨电极突出于石墨硬毡隔热板的部分；所述石墨硬毡隔热板的尺寸略大于凹槽的尺寸，这样既保证石墨硬毡隔热板能够顺利地装入石墨底板的凹槽内，又能保证石墨硬毡热板与石墨底板之间的过盈配合。
20.如图1所示，所述加热器侧部连接板40包括相互固定连接的第一连接部41和第二连接部42，且所述第一连接部41的第一端垂直连接于所述第二连接部的第一端，所述第一连接部41的第二端与所述第二连接部42的第二端为自由端。
21.所述第一连接部41上设有若干均匀分布的第一连接孔43，所述第二连接部42上设有若干均匀分布的第二连接孔44，所述加热器侧部连接板40通过石墨螺栓50穿过第一连接孔43而固定安装于所述石墨电极30的顶部，所述石墨电极30的顶部突出于石墨硬毡隔热板20，所述加热器通过石墨螺栓50穿过第二连接孔44而固定安装于所述加热器侧部连接板40。加热器侧部连接板40呈l型结构，第一连接部41用于连接石墨电极30，第二连接部42用于安装加热器，石墨底板、石墨电极、石墨螺栓和加热器侧部连接板均采用高品质的等静压石墨材料加工而成；本技术中石墨硬毡隔热板 20过盈安装于石墨底板10的凹槽内，石墨电极30安装于石墨硬毡隔热板和石墨底座的电极孔中，加热器侧部连接板通过石墨螺栓50 锁紧于石墨电极的顶部，而形成热场底座的整体，不仅保温效果好而且也不会影响热场的加热效果。
22.应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。