專利名稱：單晶爐用熱屏以及具有其的單晶爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于單晶爐中多裝料的熱屏和采 用該熱屏的單晶爐。
背景技術(shù)：
直拉法(即Cz法)晶體生長是用于半導(dǎo)體和太陽電池單晶硅的主要生長方法。直 拉法拉制單晶過程包括裝料，加熱，熔化，單晶生長，冷卻。其中，裝料量直接決定所生長出 的單晶的長度。因此，從提高生產(chǎn)效率和成品率以及降低生產(chǎn)成本等方面考慮，應(yīng)該盡量多 地裝料。由于用于生產(chǎn)單晶的原料為塊狀或顆粒狀，料塊之間存在大量縫隙，導(dǎo)致裝滿石 英坩堝的固態(tài)多晶給料熔化后體積大幅縮小。為了實(shí)現(xiàn)多裝料，可以考慮在加多晶給料時(shí)， 使多晶給料在熱屏內(nèi)堆積，在熱屏的支撐下這部分堆積的多晶給料不會(huì)滑落到坩堝外。隨 著底部的多晶給料的熔化，堆積在熱屏內(nèi)的多晶給料由于重力作用自然滑落，從而熔化，以 此來實(shí)現(xiàn)多裝料。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的單晶爐裝料后的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)有技術(shù)的單晶爐包括上爐 體(圖中未示出)；與所述上爐體相配合的下爐體100'；設(shè)置在所述下爐體內(nèi)的支撐裝 置200'，設(shè)置于所述支撐裝置上的石墨坩堝500'和石墨坩堝500'內(nèi)設(shè)置的石英坩堝 400'；設(shè)置在石墨坩堝500'外周的至少一個(gè)加熱器600'；設(shè)置在加熱器600'外周的保 溫層700'；和設(shè)置在石英坩堝400'的開口端的熱屏300'，熱屏300'包括定位部310' 和錐臺(tái)部320'。為了簡略起見，圖中省略了上爐體部分。在現(xiàn)有技術(shù)中，從耐高溫等方面 考慮，熱屏材料多采用石墨材料。使用現(xiàn)有技術(shù)的熱屏，在裝料時(shí)，如果使多晶給料800'在 熱屏的錐臺(tái)部320'內(nèi)堆積，由于塊狀或粒狀多晶給料的滑落從而易于將碳成分帶入多晶 熔體中，而碳成分的混入會(huì)嚴(yán)重惡化所生成的單晶的質(zhì)量，甚至可能會(huì)造成不能生長出單 晶。因此現(xiàn)有的單晶爐用熱屏并不能實(shí)現(xiàn)多裝料的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別是解決在單晶硅生長過程中 在盡量多地裝料的同時(shí)能保證所生成的單晶質(zhì)量的問題。本發(fā)明通過在單晶爐的裝料石英坩堝上方安裝具有形成有上部開口端和下部開 口端的空腔結(jié)構(gòu)的上述熱屏，所述熱屏的錐臺(tái)部的下部開口端的外徑小于所述坩堝的內(nèi)徑 并且下部開口端與所述坩堝的上緣處于大致同一水平位置，從而可以向熱屏空腔內(nèi)繼續(xù)裝 塊狀或粒狀多晶給料并使多晶給料在坩堝上部的熱屏空腔內(nèi)堆積，在熱屏的支撐下這部分 堆積的多晶給料不會(huì)滑落到坩堝外。而為了實(shí)現(xiàn)在多裝料的同時(shí)保證所生成的單晶質(zhì)量， 本發(fā)明的熱屏在由碳材料所形成的基體內(nèi)表面上還形成有內(nèi)層，形成所述內(nèi)層的內(nèi)層材料 耐1400°C以上高溫且耐磨性優(yōu)異，，因此能夠解決由于多晶給料的滑落將雜質(zhì)成分帶入多 晶熔體內(nèi)而產(chǎn)生的污染問題。由此解決了在單晶硅生長過程中在盡量多地裝料的同時(shí)能保證所生成的單晶質(zhì)量的問題。具體而言，本發(fā)明一方面提出一種用于單晶爐的熱屏，包括定位部，所述定位部 用于與爐體連接，且所述定位部形成有上部開口端；和錐臺(tái)部，所述錐臺(tái)部上端與定位部相 連接且下端形成有下部開口端，其中，所述錐臺(tái)部由基體和位于基體內(nèi)表面上的內(nèi)層構(gòu)成， 形成所述內(nèi)層的內(nèi)層材料是從包括硅、含硅化合物、耐1400°C金屬、硼化物、碳化物、氮化 物、以及上述物質(zhì)的混合物的組中選擇的，其中，所述含硅化合物包括碳化硅、氮化硅、硼化 硅、二氧化硅，所述耐140(TC金屬包括鎢、鉬、鉭、鈮、釩、鉻、鈦、鋯及其合金，所述硼化物包 括碳化硼、氮化硼、硼化鋯、硼化鑭、硼化鈦、硼化鉭、硼化鉻、硼化鎢、硼化鉬、硼化釩、硼化 鈮，所述碳化物包括碳化鉻、碳化鉭、碳化釩、碳化鋯、碳化鎢、碳化鉬、碳化鈦、碳化鈮，所述 氮化物包括氮化鈦、氮化鎢、氮化鉬、氮化鉻、氮化鈮、氮化鋯、氮化鉭、氮化釩。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，上述基體內(nèi)形成有第一中空部。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，上述內(nèi)層由通過氣相沉積方法在所述基體上形 成的膜構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，上述內(nèi)層為墊襯于所述基體內(nèi)表面上的墊襯所 構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，上述墊襯和所述基體之間形成有第二中空部。本發(fā)明另一方面提出一種單晶爐，包括上爐體；下爐體，所述下爐體與所述上爐 體相配合；設(shè)置在所述下爐體內(nèi)的支撐裝置，所述支撐裝置上設(shè)置有坩堝并可旋轉(zhuǎn)；設(shè)置 在所述坩堝外周的至少一個(gè)加熱器，所述加熱器用于在所述下爐體和所述上爐體閉合時(shí)對(duì) 所述坩堝進(jìn)行加熱；設(shè)置在所述加熱器外周的保溫層，所述保溫層的頂端高度高于所述坩 堝的頂端高度；和設(shè)置在所述坩堝的開口端的熱屏，所述熱屏包括定位部和錐臺(tái)部，所述定 位部與所述保溫層的頂端連接且形成有上部開口端，所述錐臺(tái)部上端與定位部相連接且下 端形成有下部開口端，且所述下部開口端的外徑小于所述坩堝的內(nèi)徑并且下部開口端與所 述坩堝的上緣幾乎處于同一水平位置，其中，所述錐臺(tái)部由基體和位于基體內(nèi)表面上的內(nèi) 層構(gòu)成，形成所述內(nèi)層的內(nèi)層材料是從包括硅、含硅化合物、耐1400°c金屬、硼化物、碳化 物、氮化物、以及上述物質(zhì)的混合物的組中選擇的，所述含硅化合物包括碳化硅、氮化硅、硼 化硅、二氧化硅，所述耐140(TC金屬包括鎢、鉬、鉭、鈮、釩、鉻、鈦、鋯及其合金，所述硼化物 包括碳化硼、氮化硼、硼化鋯、硼化鑭、硼化鈦、硼化鉭、硼化鉻、硼化鎢、硼化鉬、硼化釩、硼 化鈮，所述碳化物包括碳化鉻、碳化鉭、碳化釩、碳化鋯、碳化鎢、碳化鉬、碳化鈦、碳化鈮，所 述氮化物包括氮化鈦、氮化鎢、氮化鉬、氮化鉻、氮化鈮、氮化鋯、氮化鉭、氮化釩。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，上述基體內(nèi)形成有第一中空部。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，上述內(nèi)層由通過氣相沉積方法在所述基體上形 成的膜構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，上述內(nèi)層為墊襯于所述基體內(nèi)表面上的墊襯構(gòu) 成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，上述內(nèi)層和所述基體之間形成有第二中空部。本發(fā)明另一方面提出一種單晶的制備方法，其采用上述的單晶爐來制備單晶，所 述制備方法包括如下步驟向坩堝內(nèi)裝入多晶給料直至填滿坩堝；在所述坩堝開口端上方 放置熱屏，所述熱屏的錐臺(tái)部的下部開口端的外徑小于所述坩堝的內(nèi)徑并且下部開口端與所述坩堝的頂端處于實(shí)質(zhì)上同一水平位置；通過所述熱屏的上部開口端繼續(xù)裝入多晶給 料，使所述多晶給料在所述熱屏錐臺(tái)部內(nèi)堆積；加熱并熔化所述多晶給料；以及對(duì)熔化了 的所述多晶給料進(jìn)行拉單晶。通過本發(fā)明的實(shí)施例不僅能夠提高生產(chǎn)效率和成品率，而且有利于降低生產(chǎn)成 本，同時(shí)還能夠保證在單晶硅生長過程中實(shí)現(xiàn)盡量多裝料的同時(shí)保證所生成的單晶質(zhì)量。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1為現(xiàn)有技術(shù)的單晶爐裝料后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的單晶爐裝料后的結(jié)構(gòu)示意圖。符號(hào)說明100, 100'下爐體200,200'支撐裝置300,300'熱屏310,310'定位部320,320'錐臺(tái)部321 基體322 內(nèi)層321a 第一中空部400,400'石英坩堝500,500'石墨坩堝600,600'加熱器700,700'保溫層800,800'多晶給料
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明主要在于提出一種用于單晶爐的熱屏，其具有定位部和錐臺(tái)部，其中，錐臺(tái) 部由基體和形成于基體內(nèi)表面上的內(nèi)層所構(gòu)成，形成所述內(nèi)層的內(nèi)層材料是從包括硅、含 硅化合物、耐1400°C金屬、硼化物、碳化物、氮化物、以及上述物質(zhì)的混合物的組中選擇的， 所述含硅化合物包括碳化硅、氮化硅、硼化硅、二氧化硅，所述耐140(TC金屬包括鎢、鉬、鉭、 鈮、釩、鉻、鈦、鋯及其合金，所述硼化物包括碳化硼、氮化硼、硼化鋯、硼化鑭、硼化鈦、硼化 鉭、硼化鉻、硼化鎢、硼化鉬、硼化釩、硼化鈮，所述碳化物包括碳化鉻、碳化鉭、碳化釩、碳化 鋯、碳化鎢、碳化鉬、碳化鈦、碳化鈮，所述氮化物包括氮化鈦、氮化鎢、氮化鉬、氮化鉻、氮化鈮、氮化鋯、氮化鉭、氮化釩。從成本和耐高溫的觀點(diǎn)考慮，熱屏材料的基體選用碳材料。為 了實(shí)現(xiàn)多裝料，在本發(fā)明的實(shí)施例中通過在單晶爐的裝料石英坩堝上方安裝具有形成有上 部開口端和下部開口端的空腔結(jié)構(gòu)的熱屏，使熱屏的下緣位于坩堝上緣上方并使熱屏的下 部開口端與坩堝上緣幾乎處于同一水平位置，從而可以向熱屏空腔內(nèi)繼續(xù)裝塊狀或粒狀多 晶給料并使多晶給料在坩堝上部的熱屏空腔內(nèi)堆積，在熱屏的支撐下這部分堆積的多晶給 料不會(huì)滑落到坩堝外，從而實(shí)現(xiàn)了多裝料。而由于形成所述內(nèi)層的內(nèi)層材料耐1400°C以上 高溫且耐磨性優(yōu)異，因此能夠解決由于多晶給料的滑落將雜質(zhì)成分帶入多晶熔體內(nèi)而產(chǎn)生 的污染問題。因而能夠在提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的同時(shí)獲得高品質(zhì)的單晶。 為了便于理解本發(fā)明的上述思想，以下將基于附圖對(duì)單晶爐的結(jié)構(gòu)以及利用該單 晶爐進(jìn)行單晶制備的方法進(jìn)行描述，但是需要說明的是，該單晶爐僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)該實(shí)施方式進(jìn)行變更或者替換，以達(dá)到同樣的技術(shù)效果，這些等 同的變更或者替換均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的單晶爐裝料后的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，單晶 爐包括上爐體(圖中未示出)；下爐體100，所述下爐體與所述上爐體相配合；設(shè)置在所述 下爐體內(nèi)的支撐裝置200，所述支撐裝置上設(shè)置有石墨坩堝500并可旋轉(zhuǎn)，在石墨坩堝500 內(nèi)設(shè)置有石英坩堝400，石英坩堝400的頂端高度與石墨坩堝500的頂端高度基本處于同一 水平面上；設(shè)置在石墨坩堝500外周的至少一個(gè)加熱器600，所述加熱器用于在下爐體100 和所述上爐體閉合時(shí)對(duì)石墨坩堝500和石英坩堝400進(jìn)行加熱；設(shè)置在加熱器600外周的 保溫層700，保溫層700的頂端高度高于石墨坩堝500和石英坩堝400的頂端高度；和設(shè)置 在石英坩堝400的開口端的熱屏300，熱屏300包括定位部310和錐臺(tái)部320，定位部310 與保溫層700的頂端連接且形成有上部開口端，所述錐臺(tái)部320上端與定位部相連接且下 端形成有下部開口端，且所述下部開口端的外徑小于石英坩堝400的內(nèi)徑并且下部開口端 與石英坩堝400的上緣處于幾乎同一水平位置。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，錐臺(tái)部320由基體321和位于基體內(nèi)表 面上的內(nèi)層322構(gòu)成。內(nèi)層322由碳化硅材料形成。為了實(shí)現(xiàn)多裝料，在本實(shí)施例中通過 在單晶爐的裝料石英坩堝400的上方安裝熱屏300，使熱屏300的錐臺(tái)部320的底端位于石 英坩堝400上緣上方并使熱屏300的下部開口端與石英坩堝400幾乎處于同一水平位置， 且熱屏的下部開口端的內(nèi)徑小于石英坩堝的內(nèi)徑，從而可以向熱屏300的錐臺(tái)部320內(nèi)繼 續(xù)裝塊狀或粒狀多晶給料并使多晶給料在石英坩堝400上部的熱屏300的錐臺(tái)部320內(nèi)堆 積，在熱屏300的支撐下這部分堆積的多晶給料800不會(huì)滑落到石英坩堝400外。根據(jù)本 發(fā)明的實(shí)施例，能夠比現(xiàn)有技術(shù)多加裝約30%的多晶給料800。而且，由于所述熱屏300的 錐臺(tái)部320在由碳材料所形成的基體321的內(nèi)表面上還形成有內(nèi)層322，所述內(nèi)層322由碳 化硅形成，由于碳化硅硬度比多晶給料高，不會(huì)引入雜質(zhì)因此能夠解決由于多晶給料的滑 落將雜質(zhì)帶入多晶熔體內(nèi)而產(chǎn)生的污染問題。從而實(shí)現(xiàn)在多裝料的同時(shí)能夠保證所生成的 單晶質(zhì)量。此外，雖然在本實(shí)施例中使用碳化硅材料形成內(nèi)層322，然而，除了碳化硅之外，內(nèi) 層322還可以由硅以及其他含硅化合物、耐1400°C金屬、硼化物、碳化物、氮化物、以及上述 物質(zhì)的混合物形成。當(dāng)內(nèi)層322由Si形成時(shí)，即使由于多晶給料的滑落而被帶入熔體中，也不會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)。所述其他含硅化合物還包括氮化硅、硼化硅、二氧化硅，由于這些材料硬度高且耐 磨、耐高溫，當(dāng)由這些材料形成內(nèi)層時(shí)，不會(huì)由于多晶給料的滑落而帶入雜質(zhì)。所述耐1400°C金屬包括鎢、鉬、鉭、鈮、釩、鉻、鈦、鋯及其合金，由于這些材料耐高 溫、延展性高、耐磨性好，不會(huì)由于多晶給料的滑落而帶入雜質(zhì)，而且，即便這些材料由于多 晶給料的滑落而被少量帶入熔體中，由于其在硅中的分凝系數(shù)很低 ，因此對(duì)最終的單晶硅 錠的質(zhì)量影響很小。所述硼化物包括碳化硼、氮化硼、硼化鋯、硼化鑭、硼化鈦、硼化鉭、硼化鉻、硼化 鎢、硼化鉬、硼化釩、硼化鈮，所述碳化物包括碳化鉻、碳化鉭、碳化釩、碳化鋯、碳化鎢、碳化 鉬、碳化鈦、碳化鈮，所述氮化物包括氮化鈦、氮化鎢、氮化鉬、氮化鉻、氮化鈮、氮化鋯、氮化 鉭、氮化釩，由于上述材料硬度高、耐磨性好、耐高溫，由上述材料形成內(nèi)層322時(shí)，不會(huì)由 于多晶給料的滑落而被大量帶入熔體中，因此對(duì)最終的單晶硅錠的質(zhì)量影響很小。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在基體321內(nèi)形成有第一中空部321a。據(jù)此能夠 提高熱屏的保溫效果，降低功率消耗，有利于降低生產(chǎn)成本。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述內(nèi)層322為通過氣相沉積方法在所述基體 321上形成的膜構(gòu)成。如果熱屏整體均由碳化硅、氮化硅、氮化硼等材料形成，則成本極高， 而且碳化硅等材料較脆很容易斷裂，而通過在基體321的內(nèi)表面上形成內(nèi)層322，既解決了 由于多晶給料的滑落將雜質(zhì)帶入多晶熔體內(nèi)所產(chǎn)生的污染問題，同時(shí)可以控制成本、且能 保證產(chǎn)品的使用壽命。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)層322為墊襯于基體321的內(nèi)表面上的墊襯構(gòu)成。使 用墊襯解決了由于多晶給料的滑落將雜質(zhì)帶入多晶熔體內(nèi)而產(chǎn)生的污染問題的同時(shí)能夠 使加工工藝進(jìn)一步簡化。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)層322和基體321之間形成有第二中空部。所述第 二中空部有利于進(jìn)一步提高保溫效果。通過本發(fā)明實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)在多裝料的同時(shí)能夠保證所生成的單晶質(zhì)量，同時(shí)， 工藝簡單，且有利于提高生產(chǎn)率、降低能耗、降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的熱屏和單晶爐不僅可以用于生長單晶硅，同樣，通過適宜地改變熱屏錐 臺(tái)部內(nèi)層的材質(zhì)，也可以適用于生長Ge單晶等。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
一種用于單晶爐的熱屏，其特征在于，包括定位部，所述定位部用于與爐體連接，且所述定位部形成有上部開口端；和錐臺(tái)部，所述錐臺(tái)部上端與定位部相連接且下端形成有下部開口端，其中，所述錐臺(tái)部由基體和位于基體內(nèi)表面上的內(nèi)層構(gòu)成，形成所述內(nèi)層的內(nèi)層材料是從包括硅、含硅化合物、耐1400℃金屬、硼化物、碳化物、氮化物、以及上述物質(zhì)的混合物所形成的組中選擇的，其中，所述含硅化合物包括碳化硅、氮化硅、硼化硅、二氧化硅，所述耐1400℃金屬包括鎢、鉬、鉭、鈮、釩、鉻、鈦、鋯及其合金，所述硼化物包括碳化硼、氮化硼、硼化鋯、硼化鑭、硼化鈦、硼化鉭、硼化鉻、硼化鎢、硼化鉬、硼化釩、硼化鈮，所述碳化物包括碳化鉻、碳化鉭、碳化釩、碳化鋯、碳化鎢、碳化鉬、碳化鈦、碳化鈮，所述氮化物包括氮化鈦、氮化鎢、氮化鉬、氮化鉻、氮化鈮、氮化鋯、氮化鉭、氮化釩。
2.如權(quán)利要求1所述的熱屏，其特征在于，所述基體內(nèi)形成有第一中空部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的熱屏，其特征在于，所述內(nèi)層由通過氣相沉積方法在所述基 體上形成的膜構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的熱屏，其特征在于，所述內(nèi)層為墊襯于所述基體內(nèi)表面上的 墊襯所構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的熱屏，其特征在于，所述墊襯和所述基體之間形成有第二中空部。
6.一種單晶爐，其特征在于，包括 上爐體；下爐體，所述下爐體與所述上爐體相配合；設(shè)置在所述下爐體內(nèi)的支撐裝置，所述支撐裝置上設(shè)置有坩堝并可旋轉(zhuǎn)； 設(shè)置在所述坩堝外周的至少一個(gè)加熱器，所述加熱器用于在所述下爐體和所述上爐體 閉合時(shí)對(duì)所述坩堝進(jìn)行加熱；設(shè)置在所述加熱器外周的保溫層，所述保溫層的頂端高度高于所述坩堝的頂端高度；禾口設(shè)置在所述坩堝的開口端的熱屏，所述熱屏包括定位部和錐臺(tái)部，所述定位部與所述 保溫層的頂端連接且形成有上部開口端，所述錐臺(tái)部上端與定位部相連接且下端形成有下 部開口端，且所述下部開口端的外徑小于所述坩堝的內(nèi)徑并且下部開口端與所述坩堝的上 緣處于實(shí)質(zhì)上同一水平位置，其中，所述錐臺(tái)部由基體和位于基體內(nèi)表面上的內(nèi)層構(gòu)成，形 成所述內(nèi)層的內(nèi)層材料是從包括硅、含硅化合物、耐1400°C金屬、硼化物、碳化物、氮化物、 以及上述物質(zhì)的混合物的組中選擇的，其中， 所述含硅化合物包括碳化硅、氮化硅、硼化硅、二氧化硅， 所述耐140(TC金屬包括鎢、鉬、鉭、鈮、釩、鉻、鈦、鋯及其合金，所述硼化物包括碳化硼、氮化硼、硼化鋯、硼化鑭、硼化鈦、硼化鉭、硼化鉻、硼化鎢、硼 化鉬、硼化釩、硼化鈮，所述碳化物包括碳化鉻、碳化鉭、碳化釩、碳化鋯、碳化鎢、碳化鉬、碳化鈦、碳化鈮， 所述氮化物包括氮化鈦、氮化鎢、氮化鉬、氮化鉻、氮化鈮、氮化鋯、氮化鉭、氮化釩。
7.如權(quán)利要求6所述的單晶爐，其特征在于，所述基體內(nèi)形成有第一中空部。
8.如權(quán)利要求6或7的任一項(xiàng)所述的單晶爐，其特征在于，所述內(nèi)層由通過氣相沉積方 法在所述基體上形成的膜構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求6或7所述的單晶爐，其特征在于，所述內(nèi)層為墊襯于所述基體內(nèi)表面上 的墊襯所構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求9所述的單晶爐，其特征在于，所述墊襯和所述基體之間形成有第二中空部。
11.一種單晶的制備方法，其特征在于，采用權(quán)利要求7至10的任一項(xiàng)所述的單晶爐來 制備單晶，所述制備方法包括如下步驟向坩堝內(nèi)裝入多晶給料直至填滿坩堝；在所述坩堝開口端上方放置熱屏，所述熱屏的錐臺(tái)部的下部開口端的外徑小于所述坩 堝的內(nèi)徑并且下部開口端與所述坩堝的上緣處于實(shí)質(zhì)上同一水平位置；通過所述熱屏的上部開口端繼續(xù)裝入多晶給料，使所述多晶給料在所述熱屏錐臺(tái)部內(nèi) 堆積；加熱并熔化所述多晶給料；以及 對(duì)熔化了的所述多晶給料進(jìn)行拉制單晶。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于單晶爐的熱屏及使用其的單晶爐，所述熱屏包括定位部，所述定位部用于與爐體連接，且所述定位部形成有上部開口端；和錐臺(tái)部，所述錐臺(tái)部上端與定位部相連接且下端形成有下部開口端，其中，所述錐臺(tái)部由基體和位于基體內(nèi)表面上的內(nèi)層構(gòu)成，形成所述內(nèi)層的內(nèi)層材料從包括硅、硅化合物、耐1400℃金屬、硼化物、碳化物、氮化物、以及上述物質(zhì)的混合物的組中選擇。通過在單晶爐內(nèi)的石英坩堝上方安裝本發(fā)明的熱屏，從而實(shí)現(xiàn)了多裝料的同時(shí)避免了在裝料時(shí)混入碳成分，因而能夠在提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的同時(shí)獲得高品質(zhì)的單晶。此外，本發(fā)明還公開了一種單晶制備方法。
文檔編號(hào)C30B15/00GK101838843SQ20101019728
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者萬關(guān)良 申請(qǐng)人:萬關(guān)良