[发明专利]异型加热器及单晶提拉炉热场结构

说明书

本发明提供一种异型加热器及单晶提拉炉热场结构，所述异型加热器适用于为单晶提拉炉热场结构中的坩埚进行加热，所述异型加热器包括加热器主体，所述加热器主体包括第一部分及位于所述第一部分下方且与所述第一部分相连接的第二部分；所述加热器主体第一部分的厚度由上至下逐渐增大。本发明的异型加热器根据实际温度分布的需要将加热器主体不同位置的厚度设置为不同，可以有效降低加热器材料的损耗；通过设置延伸至坩埚底部的凸部，使用凸部与具有不同厚度的加热器主体组合成一个整体进行加热，可以精确控制单晶提拉炉热场结构中温度分布，且不需要底部加热器配合使用，减少了一路控制系统。

技术领域

本发明属半导体设备技术领域，特别是涉及一种异型加热器及单晶提拉炉热场结构。

背景技术

在利用直拉法制备大尺寸硅单晶的过程中，所使用到的单晶提拉炉热场结构如图1所示，石墨加热器作为热场关键部件直接影响长晶过程中的热场温度分布；目前，在制备300mm及更大尺寸硅单晶过程中通常采用位于坩埚11侧面的主加热器12及位于坩埚11底部的底部加热器13的组合来实现对温度场的精确控制，其中，所述主加热器12为形状比较规则的加热器，即所述主加热器12各部分的厚度几乎相同。但这样做不但增加了一路加热器控制系统，使得控制系统精确控制难度加大；而且由于拉晶过程加热器仅靠近坩埚底部位置属于高温区，而其他部分温度相对较低，造成一些区域的石墨材料浪费。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种异型加热器及单晶提拉炉热场结构，用于解决现有技术中单晶提拉炉热场结构采用形状规则的主加热器及底部加热器的组合对温场进行精确控制存在的控制系统精确控制难度大、造成一些区域的石墨材料浪费的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种异型加热器，所述异型加热器适用于为单晶提拉炉热场结构中的坩埚进行加热，所述异型加热器包括加热器主体，所述加热器主体包括第一部分及位于所述第一部分下方且与所述第一部分相连接的第二部分；所述加热器主体第一部分的厚度由上至下逐渐增大。

作为本发明的异型加热器的一种优选方案，所述加热器主体第一部分与所述加热器主体第二部分为一体化成型结构。

作为本发明的异型加热器的一种优选方案，所述加热器主体第一部分与所述加热器主体第二部分的交界处靠近所述坩埚的底部。

作为本发明的异型加热器的一种优选方案，所述加热器主体第二部分靠近所述加热器主体第一部分的厚度与所述加热器主体第一部分的最大厚度相同。

作为本发明的异型加热器的一种优选方案，所述加热器主体径向截面的形状为圆环形。

作为本发明的异型加热器的一种优选方案，所述异型加热器还包括凸部，所述凸部固定于所述加热器主体内侧，且自所述加热器主体内侧延伸至所述坩埚底部。

作为本发明的异型加热器的一种优选方案，所述凸部的厚度自所述加热器主体内侧至所述坩埚底部逐渐减小。

作为本发明的异型加热器的一种优选方案，所述凸部远离所述坩埚底部的一端固定于所述加热器主体第一部分与所述加热器主体第二部分的交界处。

作为本发明的异型加热器的一种优选方案，所述凸部与所述加热器主体为一体化成型结构。

作为本发明的异型加热器的一种优选方案，所述凸部为倒梯形环状结构。

本发明还提供一种单晶提拉炉热场结构，所述单晶硅提拉炉热场结构包括：

炉体；

坩埚，位于所述炉体内；

如上述任一方案中所述的异型加热器，位于所述炉体内，且位于所述坩埚外围。

作为本发明的单晶提拉炉热场结构的一种优选方案，所述单晶硅提拉炉热场结构还包括：