[实用新型]坩埚杆及直拉单晶炉

说明书

本实用新型提供了一种坩埚杆及直拉单晶炉，所述坩埚杆的内部具有冷却水循环管路，并且所述冷却水循环管路沿着所述坩埚杆的高度方向设置；所述冷却水循环管路的进水口和至少一个出水口均设置在所述坩埚杆的底部。该坩埚杆能有效降低坩埚杆实用过程中的温度，有效保护密封结构，最终保障单晶成品率。

技术领域

本实用新型涉及半导体制备技术领域，具体涉及一种坩埚杆及直拉单晶炉。

背景技术

直拉法，简称CZ法，是1918年由切克劳斯基建立起来的一种晶体生长方法。目前已经成为单晶生长的主要方法之一，用于硅、锗、锑化铟等半导体材料，以及氧化物和其他绝缘类型的大晶体的制备。

在直拉法出炉操作中，普遍需要进行降埚出炉，即降低坩埚杆高度，将坩埚中剩余料的上半部分置于加热器的高温区，使得降温过程中下半部的料先凝固，上半部分的料后凝固，防止坩埚由于凝固顺序问题造成撑裂的情况。但目前采用的单晶炉，由于水冷区域较短等问题不能实现整个坩埚杆的水冷降温处理，导致了温度较高的坩埚杆区域在降埚过程中与密封用氟橡胶圈发生接触，造成密封圈的老化，影响整个炉体的气密性及成晶率。

为了消除坩埚杆对氟橡胶圈的影响，需要在拉晶过程中对坩埚杆整体进行水冷降温处理。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种坩埚杆及直拉单晶炉，该坩埚杆内部具有冷却水循环管路，能够对坩埚杆整体结构进行循环水降温处理，保证降埚股过程中坩埚杆整体处于合理的温度区间内，延长密封结构的使用寿命，增加直拉炉的成晶率，以解决现有技术中坩埚杆的水冷降温处理不足的技术问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的第一方面，提供了一种坩埚杆。

所述坩埚杆的内部具有冷却水循环管路，并且所述冷却水循环管路沿着所述坩埚杆的高度方向设置；所述冷却水循环管路的进水口和至少一个出水口均设置在所述坩埚杆的底部。

进一步地，所述坩埚杆的顶部向内凹陷形成“V”字型卡槽，用于放置坩埚。

进一步的，所述冷却水循环管路包括进水管路和连通所述进水管路的至少一个回水管路，所述进水口连通所述进水管路，所述出水口连通所述回水管路。

进一步的，所述进水管路为柱状结构；所述进水管路位于所述坩埚杆的中部，所述进水口位于所述坩埚杆的底部中心处；所述进水管路的进水端连通所述进水口，所述进水管路的出水端设置在所述卡槽的正下方，并与所述回水管路连通。

进一步的，所述回水管路以及所述出水口分别设置有两个，所述两个回水管路相对设置在所述进水管路的两侧，所述两个出水口相对设置在所述进水口的两侧；所述两个回水管路的进水端分别与所述进水管路的出水端连通，所述两个回水管路的出水端分别与所述两个出水口连通。

进一步的，所述两个回水管路均沿着所述卡槽的侧壁以及所述坩埚杆的侧壁分布，并且所述回水管路的至少部分呈波浪线结构，用于冷却水的缓慢流动。

进一步的，所述出水口为缩口结构，用于冷却水充满所述冷却水循环管路。

进一步的，所述坩埚杆为不锈钢材质加工而成。

为了实现上述目的，根据本实用新型的第二方面，提供了一种直拉单晶炉。

该直拉单晶炉包括炉体、坩埚、密封结构和上述的坩埚杆，所述坩埚杆通过所述密封结构安装在所述炉体的底部，所述坩埚与所述坩埚杆的卡槽适配。

本实用新型中的坩埚杆具有结构简单、操作方便的优势，能有效降低坩埚杆实用过程中的温度，有效保护密封结构，最终保障单晶成品率。

附图说明