[实用新型]多层坩埚及具有其的长晶炉

说明书

本实用新型公开一种多层坩埚，包括从内到外依次同轴设置的内坩埚、外坩埚和中坩埚；内坩埚限定出晶体生长空间，中坩埚与内坩埚限定出熔料空间，中坩埚与所述外坩埚限定出加料空间；在熔料空间中，沿内坩埚的周向设置有第一遮挡件，第一遮挡件与内坩埚的侧壁以及中坩埚的侧壁连接；内坩埚的侧壁形成有连通所述晶体生长空间与所述熔料空间的第一过孔，中坩埚的侧壁形成有连通所述熔料空间与所述加料空间的第二过孔。本实用新型还公开一种长晶炉，包括上述多层坩埚。本实用新型能够减少坩埚散热面积，从而减少熔汤热量损失，无需提高加热器功率即可使坩埚内部的料充分熔化。

技术领域

本实用新型具体是一种多层坩埚及具有其的长晶炉，属于半导体技术领域。

背景技术

连续直拉法(CCZ法)是一种在晶棒生长时不断地添加硅原料以保持硅熔汤量不变，使整个长晶制程处于稳定状态的单晶硅生长工艺。CCZ法可以减少CCZ法电阻率轴向偏析的现象，也可以长出较长的晶棒以增加产量，CCZ的单晶炉上装有储存颗粒硅原料的漏斗，并与一个振动给料器相连。CCZ使用的坩埚为双层或者多层坩埚，颗粒硅通过加料器加入到外层坩埚内，石英挡板能够有效隔绝加料引起的熔液扰流，防止内层坩埚的拉制过程受到加料过程影响。

现有技术中的多层坩埚的散热面积较大，导致熔汤热量损失，或者化料不充分，进而需要提高加热器功率，增加了能耗。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种多层坩埚及具有其的长晶炉，能够减少坩埚散热面积，从而减少熔汤热量损失，无需提高加热器功率即可使坩埚内部的料充分熔化。

为实现上述目的，一方面本实用新型提供一种多层坩埚，包括：

从内到外依次同轴设置的内坩埚、中坩埚和外坩埚；

所述内坩埚限定出晶体生长空间，所述中坩埚与所述内坩埚限定出熔料空间，所述中坩埚与所述外坩埚限定出加料空间；

在所述熔料空间中，沿所述内坩埚的周向设置有第一遮挡件，所述第一遮挡件与所述内坩埚的侧壁以及所述中坩埚的侧壁连接；

所述内坩埚的侧壁形成有连通所述晶体生长空间与所述熔料空间的第一过孔，所述中坩埚的侧壁形成有连通所述熔料空间与所述加料空间的第二过孔，所述第一过孔靠近所述内坩埚的底壁设置，所述第二过孔靠近所述中坩埚的底壁设置。

进一步地，在所述外坩埚轴向方向的截面中，所述第一过孔与第二过孔分别设置于内坩埚的轴线两侧。

进一步地，在所述内坩埚轴向方向的截面中，所述第一遮挡件呈向远离所述内坩埚的底壁凸起的弧形结构。

进一步地，在所述加料空间中，沿所述中坩埚的周向设置第二遮挡件，所述第二遮挡件与所述外坩埚的侧壁以及所述中坩埚的侧壁连接，所述第二遮挡件沿所述中坩埚的周向具有环形的加料口。

进一步地，在所述外坩埚轴向方向的截面中，所述第二遮挡件呈向所述外坩埚的底壁凸起的弧形结构。

进一步地，在所述熔料空间中，沿所述中坩埚的周向设置第三遮挡件，所述第三遮挡件设置于所述第一遮挡件的下方，所述第一遮挡件、所述第三遮挡件、所述内坩埚的侧壁和所述中坩埚的侧壁共同限定出隔热空间。

进一步地，在所述中坩埚轴向方向的截面中，所述第三遮挡件呈向远离所述外坩埚的底壁凸起的弧形结构，或者呈向所述外坩埚的底壁凸起的弧形结构。

进一步地，所述内坩埚的底壁与所述中坩埚的底壁以及所述外坩埚的底壁叠设连接共同形成多层坩埚的底壁。

进一步地，所述内坩埚的底壁以其轴线为中心限定出第一底口，所述外坩埚的底壁以其轴线为中心限定出第二底口，在所述中坩埚轴向方向的截面中，所述中坩埚的底壁呈远离熔汤液面的弧形结构，所述中坩埚的底壁延伸至所述第二底口外。