[发明专利]用于带状晶拉晶炉的可移除热控制

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2007年6月14日提交的、发明名称为“THERMAL CONTROL FOR RIBBON CRYSTAL PULLINGFURNACES”的美国临时专利申请No.60/944,017的优先权，其全部公开内容以引用的方式并入本文。本专利申请同样涉及发明名称为“RIBBON CRYSTAL PULLING FURNACE AFTERHEATER WITHAT LEAST ONE OPENING”的美国专利申请，该申请也于2007年6月14日提交且其全部公开内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及带状晶拉晶炉，并且更具体地，本发明涉及带状晶拉晶炉内的可移除的绝热体。

背景技术

硅片是各式各样的半导体器件，例如太阳能电池、集成电路和MEMS装置的构建基块。例如，Marlboro，Massachusetts的EvergreenSolar，Inc由通过已知的“带状拉晶”技术生产的硅片形成太阳能电池。

带状拉晶技术通常使用一种专门的炉，该炉围绕容纳熔融硅的坩埚和正生长的带状晶体。炉的基座通常由固体的、绝热材料形成。随着时间流逝，这种绝热材料会被泼洒在其上的熔融硅污染，或以某些方式受到损害，例如材料的碎片剥落并且落入熔料中。不幸地是，这种绝热材料更换起来通常是昂贵的，并且可以引起不当的停工，以进行修理或更换。

发明内容

根据本发明的一个实施例，带状晶拉晶炉具有基座绝热体和可移除连接到该基座绝热体的衬里绝热体。衬里绝热体的至少一部分形成用于容纳坩埚的内部。因此，当重新使用基座绝热体的时候(带有可移除连接的不同的衬里绝热体)，可移位衬里绝热体。

在相关的实施例中，衬里绝热体可以是石墨或碳泡沫材料。基座绝热体可以是陶瓷材料。基座绝热体可以由化学上和结构上不同于衬里绝热体材料的材料形成。可替代地，基座绝热体可以由与衬里绝热体相同或类似的材料形成。炉也可以包括坩埚，衬里绝热体的至少一部分可设置在坩埚附近和或设置在坩埚下方。炉也可以包括位于基座绝热体和衬里绝热体上方的后热器。后热器可以由基座绝热体支撑。

根据本发明的另一实施例，带状晶体生长方法提供基座绝热体并可移除地将衬里绝热体连接到基座绝热体上。衬里绝热体的至少一部分形成用于容纳坩埚的内部。在相关实施例中，该方法还提供了坩埚。衬里绝热体的至少一部分可以位于坩埚附近和/或下方。

根据发明的另一实施例，生长带状晶体的方法提供了具有坩埚的炉，该坩埚具有多个线孔。该炉也具有带可移除连接的第一衬里的基座绝热体。该方法也将熔融材料添加到坩埚中，并使线通过线孔和熔融材料，以生长带状晶体。在相关实施例中，该方法也移除了第一个衬里并将第二衬里可移除地连接到基座绝热体。

附图说明

下面通过参照概括的附图而讨论说明的“具体实施方式”，本领域的技术人员应当更完全地理解本发明的各种实施例的优点。

图1示意性示出可以实现本发明的示例性实施例的硅带状晶生长炉。

图2示意性示出图1所示的带状晶生长炉移除壳体部分的部分剖视图；

图3示意性示出根据本发明的实施例移除壳体的沿着图2中线A-A的透视剖视图；

图4示意性示出根据本发明的实施例移除壳体的沿着图2中线A-A的剖视图；

图5示意性示出根据本发明的实施例移除壳体的带状晶生长炉的透视图；

图6A和6B分别示意性示出根据本发明的实施例的后热器绝热体的侧视图和透视底视图；

图7示意性示出根据本发明的另一实施例的后热器绝热体的侧视图；并且

图8示意性示出无后热器绝热体的基座绝热体和衬里绝热体的透视顶视图。

具体实施方式

在示例性实施例中，带状晶拉晶炉可包括支撑高纯度、相对容易更换的衬里绝热体的基座绝热体。衬里绝热体在能够容纳熔融硅的坩埚邻近。衬里绝热体由能经受比较高温的材料制成。必要时，(例如由于损害或污染)该衬里绝热体可以被更换，并且因此，可移除地连接到基座绝热体上。由于衬里绝热体能够容易地被移除而不会基本上和永久地改变基座绝热体的整体结构，所以衬里绝热体是可移除连接的。因此，在预期使用期间，移除衬里绝热体将基本上不会损害基座绝热体。下面讨论示例性实施例的细节。