一种单晶炉热场及单晶炉的制作方法

本申请涉及晶体硅制造设备，特别是涉及一种单晶炉热场及单晶炉。

背景技术：

1、当前，单晶硅棒一般通过单晶炉直拉生长获得。

2、在单晶生长中，单晶炉内加热器的结构与单晶品质密切相关。但是，现有基于坩埚高度以及发热区与坩埚高度之间的比例关系设计的主加热器，容易在调温-等径过程中裸露在坩埚熔体液面的上表面，不仅对坩埚壁造成了高温腐蚀，加速坩埚软化塌边，还造成不必要的热量损失。

技术实现思路

1、本申请所要解决的技术问题是提供一种单晶炉热场及单晶炉，以解决现有单晶生长过程所使用的单晶炉热场，可以有效减少加热器对坩埚壁的腐蚀，从而有效减少坩埚壁与熔硅的反应，可以达到降低氧含量的效果；

2、为了解决上述问题，本申请是通过如下技术方案实现的：

3、本申请提出了一种单晶炉热场，其中，包括加热器及坩埚，所述加热器绕所述坩埚设置于单晶炉的炉体内，且所述加热器的上沿与所述坩埚的上沿之间的第一高度差为-110mm～90mm。

4、本申请还提出了另一种单晶炉热场，其中，包括加热器及坩埚，所述加热器绕所述坩埚设置于单晶炉的炉体内，且所述加热器的上沿与所述坩埚的初始熔体液面位之间的第二高度差为-90mm～110mm，其中，所述初始熔体液面位为调温初始时所述坩埚内熔硅液面所在水平位置。

5、可选地，所述的单晶炉热场中，所述第二高度差为-90mm～0mm。

6、可选地，所述的单晶炉热场中，在调温初始时，所述加热器的上沿高于所述坩埚的底部。

7、可选地，所述的单晶炉热场中，调温初始时所述加热器的上沿与所述坩埚的底部之间的第三高度差为540mm～940mm。

8、可选地，所述的单晶炉热场中，所述加热器的总高度为650～850mm。

9、可选地，所述的单晶炉热场中，所述加热器包括发热区和电极脚板，所述加热器的发热区高度为150～300mm，所述加热器的电极脚板高度为450～600mm。

10、可选地，所述单晶炉热场用于生长p型单晶，且所述发热区高度为110～300mm；

11、或者所述单晶炉热场用于生长n型单晶时，且所述发热区高度为200～240mm。

12、可选地，所述的单晶炉热场中，所述发热区的电阻为35mω～40mω。

13、可选地，所述的单晶炉热场中，所述发热区包括多个发热瓣，各所述发热瓣的厚度为15～30mm；

14、所述电极脚板的厚度为25～40mm，且所述电极脚板的横截面宽度为70～95mm。

15、本申请还提出了一种单晶炉，其中，包括如上述的单晶炉热场。

16、与现有技术相比，本申请包括以下优点：

17、本申请中的单晶炉热场，包括加热器及坩埚，该加热器绕坩埚设置于单晶炉的炉体内，且加热器的上沿与坩埚的上沿之间的第一高度差为-110mm～90mm，或者加热器的上沿与初始熔体液面位之间的第二高度差为-90mm～110mm，其中，初始熔体液面位为调温初始时坩埚内熔硅液面所在水平位置。基于现有单晶炉体，缩短加热器的发热区高度至加热器上沿与坩埚上沿之间高度差在-110mm～90mm，或者至加热器上沿与初始熔体液面位之间的高度差在-90mm～110mm，能够有效减小加热器在调温-等径过程中在坩埚内熔体液面上表面的裸露部分，从而缓解加热器对坩埚的腐蚀，降低氧含量，提升拉晶速率，同时减小热量损失，有利于节约生产成本。

18、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种单晶炉热场，其特征在于，包括加热器及坩埚，所述加热器绕所述坩埚设置于单晶炉的炉体内，且所述加热器的上沿与所述坩埚的上沿之间的第一高度差为-110mm～90mm。

2.一种单晶炉热场，其特征在于，包括加热器及坩埚，所述加热器绕所述坩埚设置于单晶炉的炉体内，且所述加热器的上沿与所述坩埚的初始熔体液面位之间的第二高度差为-90mm～110mm，其中，所述初始熔体液面位为调温初始时所述坩埚内熔硅液面所在水平位置。

3.根据权利要求2所述的单晶炉热场，其特征在于，所述第二高度差为-90mm～0mm。

4.根据权利要求1或2所述的单晶炉热场，其特征在于，在调温初始时，所述加热器的上沿高于所述坩埚的底部。

5.根据权利要求4所述的单晶炉热场，其特征在于，调温初始时所述加热器的上沿与所述坩埚的底部之间的第三高度差为540mm～940mm。

6.根据权利要求4所述的单晶炉热场，其特征在于，所述加热器的总高度为650～850mm。

7.根据权利要求4所述的单晶炉热场，其特征在于，所述加热器包括发热区和电极脚板，所述加热器的发热区高度为150～300mm，所述加热器的电极脚板高度为450～600mm。

8.根据权利要求7所述的单晶炉热场，其特征在于，所述单晶炉热场用于生长p型单晶，且所述发热区高度为110～300mm；

9.根据权利要求7所述的单晶炉热场，其特征在于，所述发热区的电阻为35mω～40mω。

10.根据权利要求7所述的单晶炉热场，其特征在于，所述发热区包括多个发热瓣，各所述发热瓣的厚度为15～30mm；

11.一种单晶炉，其特征在于，包括如权利要求1～10任一所述的单晶炉热场。

技术总结
本申请提供了一种单晶炉热场及单晶炉，其中，单晶炉热场包括加热器及坩埚，所述加热器绕所述坩埚设置于单晶炉的炉体内，且所述加热器的上沿与所述坩埚的上沿之间的第一高度差为‑110mm～90mm。本申请实施例提供的单晶炉热场，可以有效缓解加热器对坩埚的腐蚀，降低氧含量，提升拉晶速率，同时减小热量损失，有利于节约生产成本。

技术研发人员：王莎莎,成路,张朝光,马少林,文永飞,丁彪,程磊,高攀红
受保护的技术使用者：隆基绿能科技股份有限公司
技术研发日：20230106
技术公布日：2024/1/13