[发明专利]单晶生长装置

说明书

本发明公开了一种单晶生长装置，单晶生长装置包括：炉体、坩埚、导流筒、反射模块和图像接收模块，炉体内限定出炉室，坩埚可升降地设于炉室内，导流筒位于坩埚上方且中心设有适于晶棒穿过的通道，导流筒内形成第一光线传输通道和第二光线传输通道，坩埚的内周壁和坩埚内溶汤的交界位置与和第二光线传输通道连通的入光孔相对的区域为检测区域，反射模块包括第一反射件，第一反射件设于第一光线传输通道和第二光线传输通道的连通位置，并将进入第二光线传输通道的光线反射转向第一光线传输通道，检测区域的图像通过反射模块反射后进入图像接收模块。根据本发明的单晶生长装置，可以准确地观测坩埚内溶汤的液面高度，利于保证单晶的生长质量。

技术领域

本发明涉及晶体生长技术领域，尤其是涉及一种单晶生长装置。

背景技术

在直拉单晶制造法中，在维持成减压下的惰性气体环境的腔室内，将晶种浸渍于坩埚内所积存的硅的原料熔汤中，并将所浸渍的晶种缓慢提拉，通过这种方式于晶种的下方生长出单晶硅。其中，为了控制单晶体的生长环境，导流筒与坩埚中硅原料熔汤的液面之间的间隔必须精准的控制在预定的距离，但随着单晶硅棒固体地不断生长，坩埚中熔体硅的体积逐渐减小，熔体硅的液面不断下降，导流筒与坩埚中硅原料熔汤的液面之间的间隔变化，会对晶体的生长控制和晶体质量造成影响。相关技术中无法精确地判断溶汤的液面变化情况，直接影响单晶体的生长质量。

发明内容

本发明提出了一种单晶生长装置，所述单晶生长装置可以准确地观测坩埚内溶汤的液面高度，利于保证单晶的生长质量。

根据本发明实施例的单晶生长装置，包括：炉体，所述炉体内限定出炉室；坩埚，所述坩埚可升降地设于所述炉室内；导流筒，所述导流筒位于所述炉室内且位于所述坩埚上方，所述导流筒的中心设有适于晶棒穿过的通道，所述导流筒内形成呈一定夹角且连通的第一光线传输通道和第二光线传输通道，所述导流筒上形成与所述第一光线传输通道连通的出光孔以及与所述第二光线传输通道连通的入光孔，所述坩埚的内周壁和所述坩埚内溶汤的交界位置与所述入光孔相对的区域为检测区域；反射模块，所述反射模块包括第一反射件，所述第一反射件设于所述第一光线传输通道和所述第二光线传输通道的连通位置，所述第一反射件适于将进入所述第二光线传输通道的光线反射转向所述第一光线传输通道内；图像接收模块，所述检测区域的图像适于通过所述反射模块反射后进入所述图像接收模块。

根据本发明实施例的单晶生长装置，导流筒内形成呈一定夹角且连通的第一光线传输通道和第二光线传输通道，导流筒上形成与第一光线传输通道连通的出光孔以及与第二光线传输通道连通的入光孔，坩埚的内周壁和坩埚内溶汤的交界位置与入光孔相对的区域为检测区域，检测区域的图像适于通过反射模块反射后进入图像接收模块，根据反射原理，当图像接收模块采集到的图像高度高于标准高度时，表明熔汤的液面高度低于标准位置，当图像接收模块采集到的图像高度低于标准高度时，表明熔汤的液面高度高于标准位置，由此工作人员可以通过图像接收模块所接收的图像变化及时地得知坩埚内溶汤液面的位置高度变化，便于工作人员根据当前溶汤液面的位置高度升降坩埚，以将溶汤液面与导流筒之在竖直方向上的间距精确地控制在设定距离，利于保证单晶的生长质量。

在本发明的一些实施例中，所述第一反射件为经过抛光处理的硅片或钼片。

在本发明的一些实施例中，在由所述第一反射件至所述出光孔的方向上，所述第一光线传输通道朝向背离所述晶棒的方向倾斜向上延伸；在由所述第一反射件至所述入光孔的方向上，所述第二光线传输通道朝向背离所述晶棒的方向倾斜向下延伸。

在本发明的一些实施例中，所述入光孔和所述出光孔分别位于所述导流筒沿上下方向的相对两侧。

在本发明的一些实施例中，所述图像接收模块与所述检测区域位于所述晶棒的径向方向上的同一侧，所述出光孔朝向所述图像接收模块。

在本发明的一些实施例中，所述反射模块还包括：至少一个第二反射件，所述第二反射件设于所述第一反射件的上方，所述第一反射件的反射光线适于经过所述第二反射件反射后进入所述图像接收模块。