[发明专利]用于单晶炉的导流筒、单晶炉及导流筒的加工方法

说明书

本发明公开了一种用于单晶炉的导流筒、单晶炉导流筒的加工方法，导流筒的内轮廓线包括：第一直线段，第一直线段沿竖直方向延伸；第二直线段，第二直线段的一端与第一直线段的背离坩埚的一端连接，第二直线段的另一端朝向背离晶棒的方向倾斜向上延伸，第二直线段与竖直方向之间的夹角为α，且满足：α≥45°；线段组，线段组包含多个依次连接且倾斜角度不同的直线段，线段组用于将从晶棒传递至线段组上的热量朝向水冷套传递，利用水冷套阻挡热量反向传递至晶棒上。根据本发明的导流筒，可以加速晶棒的冷却，有利于降低晶棒内的热应力，从而可以避免晶棒内部出现孔洞或者差排缺陷，进而可以提升晶棒的生产品质。

技术领域

本发明涉及单晶炉技术领域，尤其是涉及一种用于单晶炉的导流筒、单晶炉及导流筒的加工方法。

背景技术

在硅晶体生长时，固液界面附近会产生结晶潜热，一般情况下会在晶体上方设置围绕晶棒的导流筒，并让气体沿着导流筒内测进入晶棒附近的提拉区域，吹扫该区域，以带走结晶潜热。随着单晶硅棒直径的增大，晶棒中心与外部的温差变大，不仅使得结晶速率难以提高，且会造成晶棒内部的热应力过大，晶棒内部容易出现孔洞或差排缺陷，影响晶棒的加工品质。

发明内容

本发明提出了一种用于单晶炉的导流筒，所述用于单晶炉的导流筒可以提升晶棒的加工品质。

本发明还提出了一种单晶炉，所述单晶炉包括上述用于单晶炉的导流筒。

本发明还提出了一种导流筒的加工方法，利用所述加工方法加工上述用于单晶炉的导流筒。

根据本发明实施例的用于单晶炉的导流筒，所述单晶炉包括：炉体、水冷套和坩埚，所述导流筒、水冷套和坩埚均设在所述炉体内，所述坩埚内形成有晶棒，所述导流筒和水冷套均环绕所述晶棒设置，且所述水冷套位于所述导流筒的上侧，将所述晶棒的轴截面所在的平面定义为参考面，所述导流筒经过所述参考面剖切后形成剖切面，所述剖切面的位于所述晶棒其中一侧的内轮廓线包括：第一直线段，所述第一直线段沿竖直方向延伸，且所述第一直线段的邻近所述坩埚液面的一端与所述液面间隔开；第二直线段，所述第二直线段的一端与所述第一直线段的背离所述坩埚的一端连接，所述第二直线段的另一端朝向背离所述晶棒的方向倾斜向上延伸，所述第二直线段与竖直方向之间的夹角为α，且满足：α≥45°；线段组，线段组包含多个依次连接且倾斜角度不同的直线段，所述线段组的一端与所述第二直线段的另一端连接，所述线段组的另一端朝向背离所述晶棒的方向倾斜向上延伸，所述线段组用于将从所述晶棒传递至所述线段组上的热量朝向所述水冷套传递，利用所述水冷套阻挡所述热量反向传递至所述晶棒上。

根据本发明实施例的用于单晶炉的导流筒，通过设置第二直线段，晶棒上的热量沿着晶棒的径向方向入射到第二直线段上时，由于第二直线段与竖直方向的夹角大于等于45°，因此这部分热量在第二直线段上的入射角也大于等于45°，根据反射角等于入射角的原理，经过第二直线段反射后的热量与入射热量之间的夹角大于等于90°，因此这部分热量经过反射后可以沿着与晶棒外壁面平行的方向传递，或者朝向背离晶棒外壁面的方向传递，从而可以避免这部分热量反射回晶棒。此外，通过设置线段组，从晶棒传递至线段组上的热量，经过线段组反射后可以朝向水冷套传递，利用水冷套阻挡热量反向传递至晶棒上，从而可以加速晶棒的冷却，有利于降低晶棒内的热应力，从而可以避免晶棒内部出现孔洞或者差排缺陷，进而可以提升晶棒的生产品质。

在本发明的一些实施例中，在所述晶棒的径向方向上，所述第二直线段的背离所述晶棒的一端与所述水冷套的外边缘平齐或者位于所述水冷套外边缘的外侧；或者，所述α满足：50°≥α≥45°。

在本发明的一些实施例中，将所述直线段的两端分别定义为A端和B端，将所述A端在所述晶棒上的正投影定义为C，将所述水冷套的径向方向的外边缘定义D，将所述水冷套的径向方向的内边缘定义E，且满足：线段AB与∠EAC的角平分线垂直，且线段AE 与线段BD平行设置，其中，所述A端为所述直线段的邻近所述晶棒的一端；或者，所述线段组包含的所述直线段的数量为X，且满足：30≥X≥10。