[发明专利]一种在熔体区域具有搅拌环的直拉法单晶硅生长装置

权利要求书

1.一种在熔体区域具有搅拌环的直拉法单晶硅生长装置，其特征在于：包括由外向内依次设置的炉壁(6)和隔热层(2)，在隔热层(2)中心的底部设置有支撑轴(10)，支撑轴(10)上依次设置有石墨坩埚(7)和石英坩埚(8)，支撑轴(10)用于带动石墨坩埚(7)和石英坩埚(8)升降及旋转，在石英坩埚(8)的外侧上设置有石墨加热器(3)；在石墨坩埚(7)内设置有搅拌环(4)，且搅拌环(4)的顶端与导流筒(1)的底端相连，导流筒(1)的顶端与设置在炉壁(6)顶端且用于驱动导流筒(1)和搅拌环(4)旋转的驱动装置(12)相连；使用时，搅拌环(4)的底端浸渍在石墨坩埚(7)内的硅熔体(9)的上表面，通过驱动装置(12)带动旋转，生长的硅晶体(5)由提升装置(11)带动旋转并提升至炉体外；

搅拌环(4)的横截面形状为长方形，其外侧平行于石英坩埚(8)侧壁，整体形状为环形，搅拌环(4)与导流筒(1)之间留有空隙以保证氩气通流，并通过其顶端设置的三个延伸结构与导流筒(1)的底端相连；

导流筒(1)最低点距离硅熔体(9)上表面的距离大于10mm，最高点距离硅熔体(9)上表面小于200mm。

2.根据权利要求1所述的一种在熔体区域具有搅拌环的直拉法单晶硅生长装置，其特征在于：搅拌环(4)由二氧化硅制成。

3.根据权利要求1所述的一种在熔体区域具有搅拌环的直拉法单晶硅生长装置，其特征在于：搅拌环(4)在径向的厚度小于石英坩埚(8)的厚度，以减小其对硅熔体(9)区域热场的影响，搅拌环(4)延伸部分的厚度与环状部分的厚度一致，且厚度大于延伸部分高度的1/20。

4.根据权利要求1所述的一种在熔体区域具有搅拌环的直拉法单晶硅生长装置，其特征在于：搅拌环(4)的环形结构的高度小于石英坩埚(8)深度的1/2；搅拌环(4)高度要大于石英坩埚(8)深度1/20。

5.根据权利要求1所述的一种在熔体区域具有搅拌环的直拉法单晶硅生长装置，其特征在于：搅拌环(4)的环状结构中露出硅熔体(9)上表面的高度大于5mm。

6.根据权利要求1所述的一种在熔体区域具有搅拌环的直拉法单晶硅生长装置，其特征在于：搅拌环(4)在硅熔体(9)表面径向的位置为硅晶体(5)外侧到石英坩埚(8)内壁距离的1/3到2/3。

7.根据权利要求1所述的一种在熔体区域具有搅拌环的直拉法单晶硅生长装置，其特征在于：支撑轴(10)的横截面呈T型状。

8.根据权利要求1所述的一种在熔体区域具有搅拌环的直拉法单晶硅生长装置，其特征在于：导流筒(1)的内腔由上至下逐渐缩小。