單晶永磁場的製作方法

2023-10-17 20:55:34

專利名稱：單晶永磁場的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單晶矽生產裝置，特別是與單晶爐配套的磁 場設備。二、 背景技術隨著我國科技水平的快速發展，半導體矽材料應用越來越廣泛， 而且對矽材料的性能參數要求越來越高。在單晶矽生產中，通過對單 晶爐外加磁場，使液態矽受磁場力作用減小了對流，摻雜的元素分布 均勻，半導體的工藝參數得到了明顯改進。目前使用電磁場，磁場強度連續可調，磁場一般在1000~1200Gs的條件下工作，磁場高於1200 Gs時對半導體的參數作用不明顯，低於1000 Gs時磁場不起作用。 由於適合單晶矽生產的磁場強度範圍較窄，電磁場的調節範圍大部分 都沒有實際意義，而電磁場成本較高，結構複雜，耗電大，有噪音， 需要維護。實際上，在磁場強度能夠達到要求且場強範圍不需要調整 時，現場空間又允許的條件下可以採用永磁體來提供磁場，以節省電 能，減少投資和維護，降低噪音汙染。三、 發明內容本實用新型的目的是提供一種用於半導體矽生產的單晶永磁場， 以提高矽材料的性能參數，並減少設備投入，降低運行費用和噪聲汙 染。本實用新型採用的技術方案是單晶永磁場由分別固定在軛板上 的兩個磁系構成，兩軛板經導磁板連接在一起。軛板固定在立柱上， 安裝在單晶爐兩側，使磁系中心與爐體結晶位置平齊，兩磁系相對， 與軛板、導磁板形成半圍形狀。磁系由多個緊密排列的永磁體構成，磁系面積大於爐中的晶體面積，使晶體全部處在磁場作用範圍內。軛 板上平面與爐主室上平面平齊，使爐副室可以移出，主室升起後旋出。 導磁板在爐室後面與爐體留一定空間便於設備檢修和取出單晶。本實用新型將永磁場運用到半導體矽的生產領域，使多晶矽在熔 化後再結晶為單晶過程中在外加永磁場的情況下提高半導體矽工藝 參數，改變3價和5價元素在半導體矽中分布。與電磁場相比，本實 用新型不耗能，免維護，工作過程中無故障，沒有噪音汙染。四、
圖1為本實用新型的主視圖； 圖2為本實用新型的俯視圖；圖3為本實用新型的磁繫結構圖。五具體實施方式
本實用新型的磁系4固定在軛板3上，兩軛板3經導磁板1連接 在一起，磁系4、軛板3和導磁板1構成"C"形結構。兩軛板3下面安 裝在立柱2上，兩磁系4平行位於爐體主室兩側，磁場為橫向磁場， 磁力線平行穿過主室物料區，再經過軛板3、導磁板1構成閉合迴路。 磁系4為單極結構，磁極採用稀土釹鐵硼材料，磁體排布為行與行之 間、列與列之間均為相斥。磁系4截面為正方形，軛板3截面為近似 正方形，軛板3面積是磁系4面積的1.7倍，以保證中心磁場值和減 少設備周圍漏磁。磁系罩5罩在磁繫上，防止水及水蒸汽等液體腐蝕 磁系4中的永磁體。軛板3足夠厚(軛板3厚度是磁系4截面邊長的 0.15倍)，磁體不退磁。兩磁系4中心磁場強度1200Gs，可以保證 多晶矽在結晶為單晶時的工藝參數。磁系4為固定式，不移動。可以 用在爐主室直徑800mm及800mm以上的單晶爐上。磁系4中的永 磁體是在磁系4上面加軛鐵屏蔽後裝入，兩側用門板固定。
權利要求1、一種單晶永磁場，其特徵是它由分別固定在軛板(3)上的兩個磁系(4)構成，兩軛板(3)經導磁板(1)連接在一起；軛板(3)固定在立柱(2)上，安裝在單晶爐兩側，使磁系(4)中心與爐體結晶位置平齊，兩磁系(4)相對，與軛板(3)、導磁板(1)形成半圍形狀。
2.根據權利要求1所述的單晶永磁場，其特徵是磁系(4) 由多個緊密排列的永磁體構成，永磁體採用稀土釹鐵硼材料，磁系(4) 面積大於爐中的晶體面積，兩磁系(4)中心磁場強度1200Gs，磁系(4) 為固定式。
3.根據權利要求l所述的單晶永磁場，其特徵是軛板(3)面 積是磁系(4)面積的1.7倍；軛板G)厚度是磁系(4)截面邊長 的0.15倍。
專利摘要本實用新型公開了一種用於與單晶爐配套的永磁場。該單晶永磁場由分別固定在軛板上的兩個磁系構成，兩軛板經導磁板連接在一起；軛板固定在立柱上，安裝在單晶爐兩側，使磁系中心與爐體結晶位置平齊，兩磁系相對，與軛板、導磁板形成半圍形狀。本實用新型可以取代單晶電磁場，磁場強度固定為1200Gs，可以保證多晶矽在結晶為單晶時的工藝參數，可以用在爐主室直徑在800mm及800mm以上的單晶爐上。與電磁場相比，節省能源，工作過程中不耗能，免維護，工作過程中無故障，沒有噪音汙染。
文檔編號C30B30/00GK201165565SQ20082001057
公開日2008年12月17日 申請日期2008年2月1日 優先權日2008年2月1日
發明者吳文奎, 張承臣, 李恆盛, 李文忠 申請人:撫順隆基磁電設備有限公司