專利名稱：用于拉晶裝置的熱屏蔽組件的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種用于生長單晶半導(dǎo)體材料的拉晶裝置，更具體地說，涉及一種供在拉晶機裝置中用的熱屏蔽組件，用于增加在裝置中生長的單晶半導(dǎo)體材料的軸向溫度梯度。
單晶半導(dǎo)體材料是用于制造許多電子元件的原材料，通常是用直拉法(“Cz”法)制備。在這種方法中，將多晶半導(dǎo)體源材料如多晶硅(“多硅”)在坩堝中熔化。然后將籽晶下放到熔化的材料(經(jīng)常稱作熔體)并緩慢提升以便生長單晶錠。隨著晶錠生長，通過降低拉速和/或熔體溫度形成一個上面的端錐，因而擴大了晶錠直徑，直至達到目標直徑時為止。一旦達到目標直徑，就通過控制拉速和熔體溫度形成晶錠的圓柱形主體，以便補償下降的熔體液位。在生長過程接近結(jié)束但在坩堝變空之前，縮小晶錠直徑以便形成一個下面的端錐，使下面的端錐與熔體分離以便生成一個成品半導(dǎo)體材料晶錠。
為了增加拉晶機的生產(chǎn)率，理想情況是增加從熔體向上提拉晶錠的拉速“v”。然而，僅增加拉速本身可能會不利于晶體的生長和質(zhì)量。例如，如果當晶錠從熔體向上提拉時晶錠沒有足夠的時間冷卻和固化，則拉速增加會造成晶錠直徑變形。
另外，某些晶片質(zhì)量特征如柵氧化層完整性是受拉速變化影響的。由晶錠切片并按照常規(guī)方法制造的硅片常常包括在晶片表面上形成的氧化硅層。一些電子電路器件如金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)器件在這種氧化硅層上制造。晶片表面中的缺陷由生長晶體時存在的聚集作用引起，這些缺陷導(dǎo)致氧化物層的不良生長。氧化物層的質(zhì)量，常常叫做氧化膜介電斷裂強度，可以通過在氧化物層上制造MOS器件并測驗這些器件進行定量測量。晶體的柵氧化層完整性(GOI)是在由晶體加工的晶片氧化物層上工作器件的百分率。
改善GOI的一種方法是控制空位數(shù)，空位隨著晶錠從熔體中向上提拉在晶錠固化時生長到晶錠中。應(yīng)該理解，隨著晶錠固化而在晶錠中變成固定的空位和自填隙的類型和初始濃度用生長速度(亦即拉速v)與固化時晶錠中的局部軸向溫度梯度(Go)的比值來控制。當這個比值(v/Go)超過一臨界值時，空位的濃度增加。因此，為了阻止空位的濃度增加，亦即為了避免比值v/Go增加，則如果拉速v增加，在固-液界面處的軸向溫度梯度必須相應(yīng)增加。
為此，已知提供一種熱屏蔽組件，該熱屏蔽組件設(shè)置在熔化的源材料上方，并且當從源材料向上提拉晶錠時圍繞晶錠，以便保護晶錠免受從坩堝和圍繞坩堝的加熱器輻射出的熱量影響。熱屏蔽組件通常用涂覆碳化硅的石墨制造。這些常規(guī)熱屏蔽組件的一個缺點是石墨具有比較高的發(fā)射率，亦即它具有高的從其表面發(fā)射輻射能的能力。結(jié)果，石墨熱屏蔽向晶錠輻射相當大量的熱，因而當從源材料向上提拉晶錠時阻止晶錠冷卻。因此在裝有用石墨制造的熱屏蔽組件的拉晶機中，晶錠可以從源材料中向上提拉的拉速受到限制。
日本專利申請JP 8-325090-A公開了一種單晶拉伸裝置，該單晶拉伸裝置具有一個包括雙層結(jié)構(gòu)的熱屏蔽架(夾具)，其中外層由一種第一材料如石墨制成，其上涂覆有一種由第二材料如石英制成的內(nèi)層，第二材料具有比制造外層的第一材料的發(fā)射率低的發(fā)射率。上述專利申請還公開了該雙層結(jié)構(gòu)可改用覆蓋鉬的陶瓷外層制造，代替覆蓋石英的石墨構(gòu)造。提供一種由具有低發(fā)射率的材料制的內(nèi)層導(dǎo)致減少了從熱屏蔽架向晶錠的熱輻射，因而能使晶錠更快速冷卻。然而，采用這種多層結(jié)構(gòu)的不足之處在于，熱屏蔽架內(nèi)層的整個外表面積都處于與外層的整個內(nèi)表面積的熱傳導(dǎo)接觸。因此熱量很容易從熱屏蔽架的外層傳導(dǎo)到內(nèi)層，因而降低了內(nèi)層的效率。
發(fā)明概述在本發(fā)明的多個目的和特性中，可以注意的是提供了一種在高拉速下有助于硅晶體生長的拉晶機；提供了這樣一種拉晶機，它可以增加在液-固界面處晶體軸向溫度梯度；提供了一種熱屏蔽組件，供在拉晶機中用來增加在液-固界面處晶體軸向溫度梯度；提供了一種內(nèi)反射層，用于拉晶機熱屏蔽組件增加液-固界面處晶體軸向溫度梯度；提供了這樣一種內(nèi)反射器，它可以與熱屏蔽組件其余部分獨立地安裝在拉晶機中及從拉晶機中取出；及提供這樣一種內(nèi)反射器，它可與目前使用的拉晶機中現(xiàn)有熱屏蔽組件一起使用。
一般地，供在生產(chǎn)單晶錠的拉晶機的熱屏蔽組件中使用的本發(fā)明的反射器包括一個管狀結(jié)構(gòu)，該管狀結(jié)構(gòu)適于基本設(shè)置在熱屏蔽組件內(nèi)并具有一個中心開口，該中心開口的尺寸和形狀加工成用于在拉晶機生產(chǎn)晶錠時圍繞晶錠。管狀結(jié)構(gòu)的外表面適于與熱屏蔽組件成相對的關(guān)系布置。管狀結(jié)構(gòu)用一種具有低發(fā)射率的材料制造。管狀結(jié)構(gòu)的外表面具有一個由其向外伸出的間隔裝置(間隔件)，用于接觸熱屏蔽組件，以便將管狀結(jié)構(gòu)的外表面與熱屏蔽組件間隔開。
在另一個實施例中，供在生產(chǎn)單晶錠的拉晶機中使用的本發(fā)明的熱屏蔽組件包括一個外反射器，該外反射器具有一個內(nèi)表面和一個外表面。一個內(nèi)反射器適合于基本與外反射器以徑向間隔開的關(guān)系設(shè)置在外反射器內(nèi)。內(nèi)反射器用一種具有低發(fā)射率的材料制造，并具有一個外表面，該外表面基本與外反射器的內(nèi)表面成相對的關(guān)系。內(nèi)反射器的外表面和外反射器的內(nèi)表面二者至少其中之一具有一個由其向外伸出的間隔裝置，該間隔裝置適合于內(nèi)反射器和外反射器之間的接觸關(guān)系。間隔裝置使內(nèi)反射器的外表面與外反射器的內(nèi)表面間隔開，以便阻止從外反射器到內(nèi)反射器的熱傳導(dǎo)。
在又一個實施例中，本發(fā)明的用于生產(chǎn)單晶錠的拉晶機包括一個坩堝和一個加熱器，上述坩堝用于容納熔化的半導(dǎo)體源材料，而加熱器與坩堝為熱傳遞關(guān)系，用于將坩堝加熱到一個足以熔化坩堝所裝半導(dǎo)體源材料的溫度。提拉機構(gòu)設(shè)置在坩堝上方，用于從坩堝所裝的熔化材料中提拉晶錠。上述熱屏蔽組件適合于相對坩堝設(shè)置在熔化的源材料上方。熱屏蔽組件具有一個中心開口，該中心開口的尺寸和形狀加工成用于在從熔化的材料中提拉晶錠時圍繞晶錠，并且在從源材料中提拉晶錠時基本介于晶錠和坩堝之間。
本發(fā)明的另一些目的和特征一部分是顯而易見的，一部分在下文指出。
在所有附圖中用相應(yīng)的標號表示相應(yīng)的部件。
優(yōu)選實施例詳細說明現(xiàn)在參見各附圖并尤其是參見

圖1，按照直拉法生長單晶硅錠(比如圖1的晶錠I)所用類型的本發(fā)明拉晶機總體上用標號23表示。拉晶機23包括一個總體上用標號25表示的水冷式外殼，用于將拉晶機內(nèi)部隔離開，拉晶機內(nèi)部包括一個下面的晶體生長室27和一個上面的提拉室29。提拉室29具有比生長室27小的橫向尺寸。安裝在基座33中的石英坩堝31具有一圓筒形側(cè)壁35并裝有熔化的半導(dǎo)體源材料M，單晶硅錠I由該半導(dǎo)體源材料M生長?；?5安裝在一個轉(zhuǎn)臺37上，該轉(zhuǎn)臺37用于繞一中心軸X旋轉(zhuǎn)基座和坩堝31。坩堝31還能在生長室27內(nèi)升起，以便隨著晶錠I生長和源材料從熔體中移出，使熔化的源材料M的表面保持在基本恒定的液位上。一個電阻加熱器39圍繞坩堝31，用于加熱坩堝使坩堝中的源材料M熔化。加熱器39由一個外部控制系統(tǒng)(未示出)控制，以便在整個拉晶過程中精確控制熔化的源材料M的溫度。
提拉機構(gòu)包括一個提拉軸41，該提拉軸41從一個能升、降和旋轉(zhuǎn)提拉軸的機構(gòu)(未示出)向下延伸。根據(jù)拉晶機的類型，拉晶機23可以具有一個提拉線而不是一個提拉軸41。提拉軸41終止于一個籽晶夾頭43，該籽晶夾頭43夾持一個用來生長單晶錠I的籽晶45。為清楚起見，在圖示的籽晶夾頭43和晶錠I的上升位置，在圖1中已將提拉軸41部分地斷開。拉晶機23的基本構(gòu)造和操作，除了下面更充分說明的范圍之外，是該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的，并且不再作進一步說明。
本發(fā)明的用于在高拉速下生長硅晶體的熱屏蔽組件總體上用標號51表示。熱屏蔽組件51安裝在生長室27中熔化的源材料M上方，并具有一個中心開口53，該中心開口53加工成一定尺寸和形狀，以便當從源材料向上提拉晶錠時圍繞晶錠I。如圖2所示，熱屏蔽組件51基本包括一個外反射器55和一個內(nèi)反射器57。外反射器55基本是漏斗形并具有一個環(huán)形凸緣59，該環(huán)形凸緣59從外反射器55的上端沿徑向向外延伸。凸緣59加工成一定尺寸，用于安放在一個環(huán)形上支承環(huán)61(見圖1)上，該支承環(huán)61設(shè)置在生長室27中，用于支承生長室中的外反射器55。外反應(yīng)器55從環(huán)形凸緣59向內(nèi)和向下傾斜，并向下延伸到坩堝31中熔體表面上方的一個位置，以便外反射器至少部分地介于坩堝側(cè)壁35和生長中的晶錠I之間，以便阻止從坩堝和電阻加熱器39輻射的熱直接輻射到生長中的晶錠上。
內(nèi)反射器57是管狀，基本是漏斗形，并從反射器的下端向上向外傾斜到上端。內(nèi)反射器57的傾斜度基本上與外反射器55的傾斜度相同。一環(huán)形凸緣63從內(nèi)反射器57的上端沿徑向向外延伸，用于支承拉晶機23中的內(nèi)反射器。如圖2中所示，內(nèi)反射器57具有一個軸向長度，該軸向長度明顯小于外反射器55的軸向長度，因此內(nèi)反射器57的下端位于源材料M上方一個距離，該距離大于外反射器的下端到源材料的距離。更優(yōu)選的是，內(nèi)反射器57的下端位于源材料M上方一個足夠的距離，以便阻止來自源材料的濺射沖擊到內(nèi)反射器上。然而，具有一個基本上與外反射器55相等長度或更長的長度的內(nèi)反射器57都設(shè)想是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
內(nèi)反射器57由一種具有低發(fā)射率(比如從它的表面發(fā)射輻射能的能力低)的材料制成，以便當穿過熱屏蔽組件51向上提拉晶錠時，阻止由生長的晶錠I所輻射的熱由于內(nèi)反射器輻射而返回到晶錠。優(yōu)選的是，內(nèi)反射器57用一種具有低發(fā)射率的難熔金屬制成。例如，所示實施例的內(nèi)反射器57用純度為99.95％的純鉬制成。鉬具有發(fā)射率約為0.2-0.3。作為對照，石墨，例如用于制造外反射器和用于制造常規(guī)熱屏蔽組件中的石墨，具有發(fā)射率約為0.8-0.9。應(yīng)該理解，內(nèi)反射器57可以用具有較低發(fā)射率的其它材料，如不透明石英或其它合適的材料制造，而不脫離本發(fā)明范圍。
在一優(yōu)選的制造方法中，內(nèi)反射器57用具有厚度在約0.01-0.015英寸范圍內(nèi)的鉬板制造。反射器57從一個平料板切下并然后形成為管狀，基本是漏斗形結(jié)構(gòu)。正如圖2中所看到的，平料板的自由端沿著接縫線65搭疊和固定在一起，如通過用直徑約為0.025英寸的鉬絲67將兩端縫合在一起。也可以考慮在不脫離本發(fā)明范圍的情況下用縫合之外的方法，如鉚接、卷邊或其它合適方法將平料板的自由端固定在一起。然而，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，用鉬絲67縫合與其它固定方法相比只對鉬板產(chǎn)生很小的損傷和應(yīng)力，因而減少了在拉晶機23反復(fù)操作期間內(nèi)反射器57破裂的危險。
在平料板的自由端固定在一起形成管狀結(jié)構(gòu)之后，從結(jié)構(gòu)的上端向下切開若干狹縫(未示出)，以便限定多個在狹縫中間的薄片。將各薄片折疊或用其它方法向外彎曲到基本是水平方向，以形成位于內(nèi)反射器57的上端環(huán)形凸緣63。環(huán)形凸緣63在徑向上加工成一定尺寸，以便這樣安置在外反射器55的至少一部分環(huán)形凸緣59上，使外反射器在拉晶機23中支承內(nèi)反射器57。在拉晶機中以這種方式支承內(nèi)反射器57，與外反射器55沒有任何連接，能很容易與外反射器分開地安裝在拉晶機23中及從拉晶機23中取出。這能使本發(fā)明的內(nèi)反射器很容易結(jié)合在現(xiàn)有拉晶機中。將內(nèi)反射器57的凸緣63放在外反射器55上，還阻止內(nèi)反射器在拉晶機23操作過程中加熱時向下滑入石墨外反射器中。例如，盡管鉬和石墨具有比較相似的膨脹特性，但石墨外反射器55在拉晶機23操作過程中比鉬內(nèi)反射器57更靠近加熱器39和坩堝31并因此更熱。石墨外反射器55因此可以比鉬內(nèi)反射器57膨脹更多。在內(nèi)反射器57上端處沒有環(huán)形凸緣63的情況下，內(nèi)反射器會進一步向下滑入外反射器55中，因而增加了在外反射器隨后冷卻(及因此收縮)時損壞內(nèi)反射器的風(fēng)險。
如圖2中所示，內(nèi)反射器57的外表面69具有若干向外延伸的凸起71或隆起(聯(lián)合作為一種間隔裝置)，該向外延伸的凸起71適合于在將內(nèi)反射器安裝在拉晶機23中時接觸外反射器55的內(nèi)表面73。各凸起71通常相對于內(nèi)反射器57的傾斜外表面69垂直向外延伸。然而，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以考慮將各凸起71在不同于該垂直方向如徑向上從內(nèi)反射器57的外表面63向外延伸。各凸起71通過使內(nèi)反射器57的內(nèi)表面75凹陷或用別的辦法形成凹坑，如用一小的圓沖頭形成，以便在反射器的外表面69中形成升起的凸起。作為一個例子，所示實施例的凸起71是圓形和約2.5毫米深，并具有約5毫米的直徑。
各凸起71繞內(nèi)反射器57在圓周上間隔開，以便當內(nèi)反射器安裝在拉晶機23中各凸起接觸外反射器55時，各凸起保持內(nèi)反射器的外表面69圍繞內(nèi)反射器的圓周與外反射器的內(nèi)表面73成間隔開的關(guān)系。各凸起71還沿著內(nèi)反射器57的外表面69基本垂直地間隔開，以使內(nèi)反射器的外表面與外反射器55的內(nèi)表面73之間沿著內(nèi)反射器高度的接觸表面積最少。應(yīng)該理解，向外延伸的凸起71的形狀、數(shù)量和尺寸可以改變并保持在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，在使用較大數(shù)量凸起71的情況下，各凸起可以具有較小的深度。還應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，間隔裝置可以包括一單個凸起如一個套環(huán)(未示出)，該套環(huán)在圓周上繞內(nèi)反射器57的外表面69延伸。
在一種將熱屏蔽組件51安裝到拉晶機23中的優(yōu)選方法中，取下拉晶機外殼25的過渡部分47，以便提供到外殼內(nèi)部的通道。在外殼25的外部，將內(nèi)反射器57下放到外反射器55中，直至內(nèi)反射器上端處的環(huán)形凸緣63安放在外反射器的環(huán)形凸緣59上為止。在內(nèi)反射器57插入外反射器55內(nèi)部時，從內(nèi)反射器外表面69向外延伸的凸起71接觸外反射器的內(nèi)表面73。凸起71幫助使內(nèi)反射器57在外反射器55內(nèi)定中，同時使內(nèi)反射器的外表面69與外反射器的內(nèi)表面73成間隔開的關(guān)系。應(yīng)該理解，由于制造公差和其它參數(shù)，某些凸起71可能不接觸外反射器55的內(nèi)表面73，但這仍然是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。外反射器55與保持在其中的內(nèi)反射器57一起安放在外殼25中，以從外反射器上端沿徑向向外延伸的環(huán)形凸緣59安放在設(shè)置于生長室27中的環(huán)形上支承環(huán)61上?？晒┻x擇地，在不脫離本發(fā)明的范圍情況下，外反射器55可以在其中未裝有內(nèi)反射器57的情況下安放在外殼25中，并然后將內(nèi)反射器下放到外殼內(nèi)的外反射器中。
在操作中，將多晶硅放入坩堝31中并用電阻加熱器39輻射熱熔化。使籽晶45與熔化的硅源材料M接觸，并通過提拉機構(gòu)的提拉軸41用緩慢提拉生長單晶錠I。隨著在生長室27內(nèi)向上提拉生長中的晶錠I，坩堝側(cè)壁35被電阻加熱器39和坩堝31中熔化的源材料M加熱。來自坩堝側(cè)壁35的熱量傳遞到外反射器55。當晶錠I向上提拉成與內(nèi)反射器徑向?qū)蕰r，從生長中的晶錠I輻射的熱或是通過內(nèi)反射器吸收，或是通過內(nèi)反射器在生長室27內(nèi)向上朝拉晶機23的水冷式外殼25反射。由于鉬內(nèi)反射器的低發(fā)射率，所以有少量的熱被內(nèi)反射器輻射回到晶錠。外反射器55保護晶錠I防止從坩堝31和圍繞坩堝的加熱器39輻射的熱量輻射到生長中的晶錠I。
熱屏蔽組件51的內(nèi)反射器57在此是通過與一外反射器55結(jié)合使用示出和說明的，該外反射器55用涂覆碳化硅的石墨單層結(jié)構(gòu)制成。然而，應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明范圍情況下，內(nèi)反射器57的形狀可以構(gòu)造成供與各種其它的外反射器設(shè)計如多層結(jié)構(gòu)一起使用，上述多層結(jié)構(gòu)包括具有保溫材料的多層結(jié)構(gòu)，該保溫材料設(shè)置在兩層石墨之間。還應(yīng)理解，內(nèi)反射器57可以不是漏斗形狀，如是拋物面形或碗形，供與已知形狀的其它外反射器(未示出)一起使用。
另外，盡管熱屏蔽組件51被示出并描述成包括一個外反射器55和一個具有適合與外反射器接觸的向外延伸的凸起71的內(nèi)反射器57，但這些凸起可以代之以從外反射器的內(nèi)表面73向外延伸與內(nèi)反射器的外表面69接觸，這也保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
根據(jù)上述情況，可以看出，本發(fā)明的各個目的都達到了并得到另一些有利的結(jié)果。具有內(nèi)反射器57的熱屏蔽組件51或是吸收或是反射由生長中晶錠I輻射的熱量，并減少由熱屏蔽組件輻射回生長中晶錠的熱量，上述內(nèi)反射器57用一種具有低發(fā)射率的材料制造。由內(nèi)反射器57反射的熱基本在生長室27內(nèi)向上反射到拉晶機23的水冷式外殼25。另外，設(shè)置一種從內(nèi)反射器57的外表面69向外延伸的間隔裝置(比如若干凸起71)，提供在內(nèi)反射器和外反射器55之間最小的接觸表面積。如果內(nèi)反射器57在整個表面積上與石墨外反射器55接觸，則來自外反射器的熱量將很容易傳導(dǎo)到內(nèi)反射器，因而增加了鉬內(nèi)反射器的溫度，結(jié)果反射器將更多的熱量輻射到晶錠。通過限制內(nèi)和外反射器57、55之間的表面積接觸量，則輻射變成從外反射器到內(nèi)反射器的熱傳遞的主要形式。因為已知熱傳導(dǎo)比輻射產(chǎn)生更有效的熱傳遞，所以少的熱量從外反射器55傳遞到內(nèi)反射器57。
結(jié)果，鉬內(nèi)反射器57在晶錠I生長過程中保持一較冷的溫度。因此當生長中的晶錠I從熔化的源材料向上提拉時，該生長中的晶錠I更迅速地冷卻，因而增加了在熔化的源材料溶體表面處晶錠的軸向溫度梯度(亦即晶錠固化更快)。因此，將晶錠I從源材料M向上提拉的拉速可以增加，因而增加了拉晶機23的生產(chǎn)能力。例如，通過優(yōu)化各種控制參數(shù)，在具有常規(guī)石墨熱屏蔽組件的拉晶機中，拉速可接近0.8毫米/分。若用本發(fā)明的具有內(nèi)反射器57的熱屏蔽組件51一該內(nèi)反射器51用具有低發(fā)射率的材料制造，則晶錠I可以在約1毫米/分的拉速下拉晶，拉速增加25％。
當介紹本發(fā)明或本發(fā)明的優(yōu)選實施中的元件時，各冠詞“一個”、“一種”、“該”和“上述”是指有一個或一個以上該元件。術(shù)語“包含”，“包括”和“具有”是指包括在內(nèi)并且是指除了所列舉的元件外可以有另外的元件。
因為在不脫離本發(fā)明的范圍情況下可以在上述構(gòu)造中作出各種改變，所以上面說明中所包含的和附圖中所示的所有內(nèi)容都應(yīng)視為示例性的，而沒有限制的意義。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)單晶錠的拉晶機，所述拉晶機包括一個用于裝熔化的半導(dǎo)體源材料的坩堝；一個加熱器，所述加熱器與坩堝成熱傳遞關(guān)系，用于將坩堝加熱到一個足以熔化坩堝所裝半導(dǎo)體源材料的溫度；一個提拉機構(gòu)，所述提拉機構(gòu)位于坩堝上方，用于從坩堝所裝的熔化材料中提拉晶錠；及一個熱屏蔽組件，所述熱屏蔽組件適用于相對坩堝位于熔化的源材料上方，熱屏蔽組件具有一個中心開口，所述中心開口的尺寸和形狀加工成用于在從熔化的材料中提拉晶錠時圍繞晶錠，當從源材料中提拉晶錠時，上述熱屏蔽組件基本插在晶錠和坩堝之間，上述熱屏蔽組件包括一個外反射器和一個內(nèi)外射器，外反射具有一個內(nèi)表面和一個基本與坩堝側(cè)壁成相對、間隔開關(guān)系的外表面，而內(nèi)反射器位于外反射器里面，內(nèi)反射器用一種具有低發(fā)射率的材料制造并具有一個與外反射器的內(nèi)表面成基本上相對關(guān)系的外表面，內(nèi)反射器的外表面和外反射器的內(nèi)表面二者至少其中之一具有一個由其向外伸出的間隔裝置，所述間隔裝置適合于內(nèi)反射器和外反射器之間的接觸關(guān)系，間隔裝置將內(nèi)反射器的外表面與外反射器的內(nèi)表面間隔開，以便阻止從外反射器到內(nèi)反射器的熱傳導(dǎo)。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉晶機，其特征是，間隔裝置從內(nèi)反射器的外表面向外伸出，用于接觸外反射器的內(nèi)表面，以便將內(nèi)反射器的外表面與外反射器的內(nèi)表面間隔開。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉晶機，其特征是，間隔裝置包括多個凸起，所述凸起從上述內(nèi)反射器的外表面和上述外反射器的內(nèi)表面二者至少其中之一向外伸出，所述凸起基本繞內(nèi)反射器的上述外表面和外反射器的上述內(nèi)表面二者至少其中之一的圓周成相互間隔開的關(guān)系。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉晶機，其特征是，間隔裝置基本相對于內(nèi)反射器的上述外表面和外反射器的上述內(nèi)表面二者至少其中之一垂直向外伸出。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉晶機，其特征是，內(nèi)反射器的底部在源材料上方間隔一個距離，所述距離明顯大于外反射器底部到源材料的距離。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉晶機，其特征是，內(nèi)反射器和外反射器各自基本都是漏斗形。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉晶機，其特征是，內(nèi)反射器可相對于外反射器運動，用以將內(nèi)反射器安裝在外反射器內(nèi)和從外反射器中取出內(nèi)反射器，內(nèi)反射器還包括一個環(huán)形凸緣，所述環(huán)形凸緣從內(nèi)反射器的上端沿徑向向外延伸，該環(huán)形凸緣的尺寸加工成用于安裝在外反射器上，以便在拉晶機中支承內(nèi)反射器。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉晶機，其特征是，內(nèi)反射器用一種難熔金屬制造。
9.一種供在用于生產(chǎn)單晶錠的拉晶機中使用的熱屏蔽組件，所述熱屏蔽組件包括一個具有一個內(nèi)表面和一個外表面的外反射器；和一個內(nèi)反射器，所述內(nèi)反射器適合于基本與外反射器成徑向間隔開的關(guān)系設(shè)置在外反射器內(nèi)，內(nèi)反射器用一種具有低發(fā)射率的材料制造并具有一個與外反射器的內(nèi)表面成基本相對關(guān)系的外表面，內(nèi)反射器的外表面和外反射器的內(nèi)表面二者至少其中之一具有一個從其向外伸出的間隔裝置，所述間隔裝置適合于內(nèi)反射器和外反射器之間的接觸關(guān)系，間隔裝置使內(nèi)反射器的外表面與外反射器的內(nèi)表面間隔開，以便阻止從外反射器到內(nèi)反射器的熱傳導(dǎo)。
10.一種供在用于生產(chǎn)單晶錠的拉晶機的熱屏蔽組件中使用的反射器，所述反射器包括一個管狀結(jié)構(gòu)，所述管狀結(jié)構(gòu)適合于基本設(shè)置在熱屏蔽組件內(nèi)并具有一個中心開口，所述中心開口的尺寸和形狀加工成用于當用拉晶機生產(chǎn)晶錠時圍繞晶錠，管狀結(jié)構(gòu)的一個外表面適合于與熱屏蔽組件成相對的關(guān)系布置，管狀結(jié)構(gòu)用一種具有低發(fā)射率的材料制造，管狀結(jié)構(gòu)的外表面具有一個由其伸出的用于接觸熱屏蔽組件的間隔裝置，以便使管狀結(jié)構(gòu)的外表面與熱屏蔽組件間隔開。
全文摘要
一種熱屏蔽組件，適合于在拉晶機內(nèi)相對于坩堝安放在拉晶機中坩堝所裝熔化的源材料上方。熱屏蔽組件具有一個中心開口，該中心開口加工成一定尺寸和形狀，用于在從熔化的材料提拉晶錠時圍繞晶錠，并當從源材料提拉晶錠時基本插在晶錠和坩堝之間。熱屏蔽組件包括一個外反射器和一個內(nèi)反射器，外反射器具有一個內(nèi)表面和一個與坩堝側(cè)壁成相對間隔開關(guān)系的外表面，而內(nèi)反射器位于外反射器內(nèi)部。內(nèi)反射器用一種具有低發(fā)射率的材料制成，并具有一個與外反射器的內(nèi)表面基本成相對關(guān)系的外表面。內(nèi)反射器的外表面和外反射器的內(nèi)表面二者至少其中之一具有一個從其向外伸出的間隔裝置，該間隔裝置適合于內(nèi)反射器和外反射器之間的接觸關(guān)系。間隔裝置使內(nèi)反射器的外表面與外反射器的內(nèi)表面間隔開，以便阻止從外反射器到內(nèi)反射器的熱傳導(dǎo)。
文檔編號C30B29/06GK1468328SQ01816793
公開日2004年1月14日 申請日期2001年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月6日
發(fā)明者L·W·費里, L W 費里, S·L·金貝爾, 金貝爾, K·D·麥卡勒姆, 麥卡勒姆, R·G·施倫克, 施倫克 申請人:Memc電子材料有限公司