一种单晶炉热场的降氧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种单晶硅拉制技术领域的一种单晶炉热场的降氧装置，旨在解决现有技术中能源浪费以及成品硅单晶硅纯度较差问题。其包括炉体、设于炉体内部的保温系统、设于保温系统内部的坩埚、设于保温系统内且布设在坩埚外围的侧加热器；还包括隔热保温环，所述隔热保温环位于侧加热器的下方、内外径分别靠近坩埚外壁和保温系统的内壁，所述侧加热器的侧边可拆卸安装有不少于两个的支撑腿，每个所述支撑腿上均设置有定位凸块，所述隔热保温环通过若干定位凸块放置在所述支撑腿上。本实用新型专利技术用于在单晶硅的拉制过程中将热量集中在以固液界面为主的热场核心位置，既可有效保障设备工作效率又可有效提升产品品质，提高了设备的经济效益。备的经济效益。备的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶炉热场的降氧装置


[0001]本技术涉及一种单晶炉热场的降氧装置，属于单晶硅拉制


技术介绍

[0002]单晶硅拉制过程中，氧原子对单晶硅棒的勺子寿命及后续组件发电量的衰减起到了决定因素。其主要来源是石英坩埚（SiO2）在高温下析出，扩散进入硅液。坩埚温度越高反应越强，氧原子扩散进入硅溶液的数量越大，同时进入硅溶液的杂质也同步增加。目前降氧方式主要是通过缩短侧加热器高度来降低坩埚高温面积的方式，但这种方式产生的热源仍会向坩埚底部进行辐射，无法有效保证设备的工作效率，此外缩短加热器高度就需要增加相应的加热器的负荷，整体经济效益较差。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种单晶炉热场的降氧装置，用于在单晶硅的拉制过程中将热量集中在以固液界面为主的热场核心位置，既可有效保障设备工作效率又可有效提升产品品质，提高了设备的经济效益。
[0004]为实现上述目的，本技术是采用下述技术方案实现的：
[0005]一方面，本技术提供的一种单晶炉热场的降氧装置，包括炉体、设于炉体内部的保温系统、设于保温系统内部的坩埚、设于保温系统内且布设在坩埚外围的侧加热器；
[0006]还包括隔热保温环，所述隔热保温环位于侧加热器的下方、内外径分别靠近坩埚外壁和保温系统的内壁，所述侧加热器的底部可拆卸安装有不少于两个的支撑腿，每个所述支撑腿上均设置有定位凸块，所述隔热保温环通过若干定位凸块放置在所述支撑腿上。
[0007]具体的，所述隔热保温环上开设有若干个通孔，所述隔热保温环通过通孔穿接在若干支撑腿上。
[0008]具体的，还包括两个碳层支撑环，两个所述碳层支撑环分别设于隔热保温环的上、下两侧，两个所述碳层支撑环之间连设有环面支撑板，所述环面支撑板用于支撑碳层支撑环间距并包覆隔热保温环的内圈环面。
[0009]具体的，所述碳层支撑环的内径为800
‑
1600mm，环宽为200
‑
450mm，厚度为10
‑
50mm。
[0010]具体的，所述隔热保温环的内径为900
‑
1800mm，环宽为150
‑
350mm，厚度为100
‑
300mm。
[0011]另一方面，本技术提供的一种单晶炉热场的降氧装置，所述支撑腿的个数为两个，两个所述支撑腿用于为侧加热器进行供电，两个所述支撑腿上均穿设有氮化硅垫片，所述氮化硅垫片垫设在隔热保温环的底部。
[0012]具体的，所述氮化硅垫片插口的长宽分别为100
‑
300mm、30
‑
100mm，所述氮化硅垫片的厚度为5
‑
20mm。
[0013]与现有技术相比，本技术所达到的有益效果：
[0014]1、本技术通过在侧加热器的下方、坩埚的周侧设置用于阻挡热量辐射的隔热保温环，使单晶炉热场中的热量可以集中在以固液界面为主的热场核心位置，既可降低设备的运行功率又可减弱坩埚底部氧原子的析出，可进一步提升产品质量，有效提升设备使用时的经济效益；
[0015]2、本技术通过使用碳层支撑环和环面支撑板用于防止隔热保温环的高温腐蚀，可有效保障隔热保温环的运行稳定性，延长隔热保温环的使用寿命。
附图说明
[0016]图1是现有单晶硅拉制过程中装置整体结构示意图；
[0017]图2是本技术实施例提供的一种单晶硅拉制装置整体结构示意图；
[0018]图3是本技术实施例提供的一种保温结构装解图；
[0019]图4是现有单晶硅拉制工艺热场分布及功耗示意图；
[0020]图5是本技术单晶硅拉制工艺热场分布及功耗示意图；
[0021]图6是现有单晶硅拉制工艺坩埚底部热量分布图；
[0022]图7是本技术单晶硅拉制工艺坩埚底部热量分布图；
[0023]图8是现有单晶硅拉制工艺坩埚内硅溶液氧原子含量分布图；
[0024]图9是本技术单晶硅拉制工艺坩埚内硅溶液氧原子含量分布图；
[0025]附图标记：1、炉体；2、上保系统；3、中保系统；4、下保系统；5、埚帮；6、坩埚；7、水冷系统；8、导流筒；9、侧加热器；10、坩埚支撑轴；11、底保系统；12、底部加热器；13、支撑腿；14、隔热保温环；15、氮化硅垫片；16、碳层支撑环。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0027]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、
ꢀ“
底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0029]实施例一：
[0030]本技术实施例提供的一种单晶炉热场的降氧装置，用于在单晶硅的拉制过程中将热量集中在以固液界面为主的热场核心位置，既可有效保障设备工作效率又可有效提升产品品质，提高了设备的经济效益，为实现上述装置功能，这里设置装置至少包括炉体1、
设于炉体1内部的保温系统、设于保温系统内部的坩埚6、设于保温系统内且布设在坩埚6外围的侧加热器9，具体可参照图1所示以现有传统方式的设计对上述结构进行布设，其中保温系统包括上保系统2、中保系统3、下保系统4和底保系统11；坩埚6外侧为埚帮5；在坩埚6底部设置坩埚支撑轴10用于保证坩埚6的位置；水冷系统7和导流筒8用于稳定单晶硅的定型；底部加热器12可根据实际使用需求进行设定。其中，装置至少应当还包括隔热保温环14，通过利用隔热保温环14将热源集中在坩埚6上的固液界面，以提升产品的实际使用效果，具体的，这里的隔热保温环14设于侧加热器9的下方，其内外径分别靠近坩埚6外壁和保温系统的内壁（可参照图2所示），为实现对隔热保温环14的固定，这里在侧加热器9的侧边可拆卸安装有不少于两个的支撑腿13，并在每个支撑腿13上均设置有定位凸块，此时将隔热保温环14通过若干定位凸块放置在支撑腿13上即可。这里以图2所示结构为例进行说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶炉热场的降氧装置，其特征在于，包括炉体（1）、设于炉体（1）内部的保温系统、设于保温系统内部的坩埚（6）、设于保温系统内且布设在坩埚（6）外围的侧加热器（9）；还包括隔热保温环（14），所述隔热保温环（14）位于侧加热器（9）的下方、内外径分别靠近坩埚（6）外壁和保温系统的内壁，所述侧加热器（9）的侧边可拆卸安装有不少于两个的支撑腿（13），每个所述支撑腿（13）上均设置有定位凸块，所述隔热保温环（14）通过若干定位凸块放置在所述支撑腿（13）上。2.根据权利要求1所述的一种单晶炉热场的降氧装置，其特征在于，所述隔热保温环（14）上开设有若干个通孔，所述隔热保温环（14）通过通孔穿接在若干支撑腿（13）上。3.根据权利要求1所述的一种单晶炉热场的降氧装置，其特征在于，还包括两个碳层支撑环（16），两个所述碳层支撑环（16）分别设于隔热保温环（14）的上、下两侧，两个所述碳层支撑环（16）之间连设有环面支撑板，所述环面支撑板用于支撑碳层支撑环（16）间距并包覆隔热保温环（14）的内圈环面。4.根据权利要求3所述的一种单晶炉热场的降氧装置，其特征在于，所述碳层支撑环...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，汪晨，张华利，何金凯，武鹏，
申请(专利权)人：江苏协鑫硅材料科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：