[发明专利]一种用于拉制区熔单晶硅的反射器

说明书

本发明公开了一种用于拉制区熔单晶硅的反射器，该反射器呈漏斗形，其上部为圆台形结构，下部为圆柱体结构；上部的下端口径与下部的直径相同。所述圆柱体的侧壁上沿轴向等间距开设有数个狭缝。本发明设计了一种合理的反射器结构，使得单晶热场变化更加合理，更加有利于放肩和单晶等径保持。减小单晶放肩和等径过程中温度变化梯度，使得单晶能稳定的生长至正常收尾。

技术领域

本发明涉及一种用于拉制区熔单晶硅的反射器。

背景技术

目前半导体工业用的硅单晶主要是用直拉法(CZ)和区熔法(FZ)生长的。其中区熔法(FZ)生长的单晶由于含氧低和几乎没有金属污染的特点，使得其适合用在大功率器件上。

区熔单晶生产所使用的多晶原料电阻率一般较高，且区熔单晶生长环境洁净，不存在污染，因此区熔原生单晶电阻率较高，目前工业上生产的区熔硅单晶电阻率一般在两千左右。随着半导体以及微电子技术的飞速发展，对半导体材料也提出了更高的要求，高质量的区熔硅单晶是制作各种辐射探测器和光电探测器的重要材料，可以极大地提高器件性能稳定性和安全性。

在区熔法制备单晶过程中，需要经过以下步骤，才能顺利拉制出单晶：准备工作-装炉-封炉-抽真空、充气-预热-化料、引晶-拉细径-扩肩-转肩、保持及夹持器释放-收尾、停炉-拆炉、清炉。

其中，化料、引晶需要用到线圈加热，线圈的结构决定了多晶和单晶生长的热场。区熔单晶放肩至等径后，需要一个合适的温度梯度，以避免单晶生长中由于失去热场导致单晶过凉发生单晶断裂的情况，这时就需要用到反射器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于拉制区熔单晶硅的反射器，从而达到更好的热场梯度，以利于区熔单晶硅的放肩和生长。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于拉制区熔单晶硅的反射器，该反射器呈漏斗形，其上部为圆台形结构，下部为圆柱体结构；上部的下端口径与下部的直径相同。

其中，所述上部的上端口径为260mm，下端口径为180mm。

其中，所述反射器的上部与下部的高度相同，优选为30mm。

其中，所述圆柱体的侧壁上沿轴向等间距开设有数个狭缝。

其中，所述狭缝的宽度为2mm，两狭缝之间的间距为10mm。

本发明的优点在于：

本发明设计了一种合理的反射器结构，使得单晶热场变化更加合理，更加有利于放肩和单晶等径保持。减小单晶放肩和等径过程中温度变化梯度，使得单晶能稳定的生长至正常收尾。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，本发明反射器外形呈漏斗形，包括上部1和下部2两部分，上部1为圆台形结构，下部2为圆柱体结构；上部1的下端口径与下部2的直径相同。上部的上端口径为260mm，下端口径为180mm。反射器的上部1与下部2的高度相同，均为30mm。

放肩过程是由单晶从直径0逐渐生长至目标直径的过程，单晶肩部的形状也同样为漏斗形，此结构的设计更加有利于单晶在放肩过程中保持稳定的生长至单晶等径。

在反射器的下部2的侧壁上沿轴向等间距开设有数个狭缝3。该狭缝3的宽度为2mm，两狭缝之间的间距为10mm。该结构的设计目的是：在单晶顺利放肩后，继续保持一个有利于单晶的等径生长的温度梯度，使得单晶顺利生长至等径收尾。

将本发明的反射器抛光，装入FZ-35型单晶炉内，安装好线圈对中对水平后将直径为120mm的多晶料在炉子里挂装，对中，抽真空，充氩气，预热后进行放肩。放肩过程顺利至单晶等径，单晶等径保持800mm长，正常收尾，单晶放肩和等径正常生长中并无熔区抖动、中途勒包等现象发生。顺利拉制出直径130mm区熔单晶一支。