[实用新型]一种具有环形坩埚的半导体硅材料生长炉

说明书

本实用新型公开了一种具有环形坩埚的半导体硅材料生长炉，包括炉体、位于炉体内的隔热层、发热体、坩埚，发热体围绕坩埚，隔热层围绕在坩埚及发热体外围，所述坩埚为圆柱形且坩埚的横截面为环形；以增加产品尺寸，提高产能，降低能耗；同时增大了热场尺寸，对坩埚内部的加热更加均匀，改善四周硅锭质量，从而避免角锭的产生，提升了硅锭整体的良率和质量。另外环形坩埚装料量降低，避免了角部因受力不均匀导致的坩埚壁撕裂漏硅的现象。

技术领域

本实用新型属于硅晶体材料生长炉技术领域。

背景技术

石英陶瓷坩埚，全称为高纯熔融石英陶瓷坩埚(二氧化硅含量≥99.9％)。是以高纯熔融石英为原料做成的陶瓷质坩埚。一般情况下，其形状主要有方形和圆筒形。其中，方形的高纯石英坩埚用在多晶硅铸锭环节，充当多晶硅化料和长晶的容器；圆形的高纯石英坩埚则用在单晶硅中拉单晶的环节。高纯熔融石英由于具有结构精细、热导率低、热膨胀系数小、制成品尺寸精度高、高温不变形、热震稳定性好、电性能好、耐化学侵蚀性好等特点，因此在玻璃深加工行业、冶金工业、电子工业、化工工业、航空航天等领域得到广泛应用。

现有技术主要使用方形坩埚，生长出一整块多晶硅材料，再通过加工将产品做成环形多晶硅。但该种方案中，进入方形坩埚中的投料量较大，生产周期较长，能耗高。

实用新型内容

发明目的：本实用新型提供一种半导体硅材料耗材生长炉，解决如何减少投料量、缩短生产周期及能耗、降低生产成本的问题。

技术方案：为达到上述目的，本实用新型可采用如下技术方案：

一种具有环形坩埚的半导体硅材料生长炉，包括炉体、位于炉体内的隔热层、发热体、坩埚，发热体围绕坩埚，隔热层围绕在坩埚及发热体外围，所述坩埚为圆柱形且坩埚的横截面为环形；所述发热体的横截面同样为圆环形并包围所述坩埚。

进一步的，所述发热体包括有三段，分别为自下向上布置的下发热体、中发热体、上发热体，。

进一步的，所述坩埚下方设有支撑坩埚的坩埚轴，所述坩埚轴带动坩埚转动。

进一步的，所述坩埚轴为石墨坩埚轴。

进一步的，所述石墨坩埚轴向下穿过隔热层。

有益效果：相对于现有技术，本实用新型技术方案的优点为：

本技术方案中采用将方坩埚变为环形坩埚，利用环形的坩埚采用铸造法铸造单晶硅锭，该环形的坩埚较四边形的坩埚，由于减小了对角线长度，同样规格的炉体可以放下更大尺寸的坩埚，可以增加产品尺寸，提高产能，降低能耗；同时增大了热场尺寸，对坩埚内部的加热更加均匀，改善四周硅锭质量，从而避免角锭的产生，提升了硅锭整体的良率和质量。另外环形坩埚相对于方形坩埚，装料量大大降低，避免了角部因受力不均匀导致的坩埚壁撕裂漏硅的现象。

附图说明

图1是本实用新型中半导体硅材料生长炉的结构示意图。

图2是本实用新型中采用的环形坩埚立体图。

具体实施方式

请结合图1所示，本实施例公开一种具有环形坩埚的半导体硅材料生长炉，包括炉体、位于炉体内的隔热层2、发热体3、坩埚4、支撑坩埚的坩埚轴1。发热体3围绕坩埚4，隔热层2围绕在坩埚4及发热体3外围。如图2所示，所述坩埚4为圆柱形且坩埚4的横截面为环形。所述发热体3的横截面同样为圆环形并包围所述坩埚4。坩埚轴1为石墨坩埚轴，且坩埚轴1带动坩埚4转动，使坩埚4在使用过程中可以旋转，使坩埚内硅料5受热更加均匀，提高晶锭质量，减少装料量及加工程序，降低生产成本，减少溢流风险。石墨坩埚轴1向下穿过隔热层。

所述发热体3包括有三段，分别为自下向上布置的下发热体、中发热体、上发热体。