一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器制造技术

本实用新型专利技术属于单晶硅制造技术领域，具体涉及一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器，所要解决的是传统的一体式镂空型的加热器加工和原材料成本高，效率低的问题。本实用新型专利技术本实用新型专利技术包括基体和镶嵌在基体上的若干石墨条，基体包括环状的加热区基体和固定在加热区基体下端的若干脚板区基体，脚板区基体与加热区基体一体成型设置；加热区基体内侧开设有用于镶嵌第一加热体的第一凹槽，脚板区基体的内侧设有用于镶嵌第二加热体的第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽相连通。本实用新型专利技术本实用新型专利技术将石墨加热体镶嵌于基体内，发热区石墨条、脚板区石墨条体积小，其加工简单，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器


[0001]本技术属于单晶硅制造
，尤其涉及一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器。

技术介绍

[0002]单晶硅片是制造芯片和硅基电池的重要材料，而单晶硅生产主要通过直拉法工艺。
[0003]其单晶生长设备成本主要由炉体、电器部分、热系统、水冷系统、真空系统和氩气供给装置六部分构成，其热系统主要由导流筒、各种石墨件、加热器及保温材料等成套部件构成。目前行业内直拉法生产单晶硅的设备系统中的热系统的加热部件和材料为等静压石墨，等静压石墨经过机械加工成为一体式镂空型的加热器，在生成过程中，专利技术人发现如下问题：
[0004]一、等静压石墨加热器的材料价格与其原始胚体的大小成正相关，一体式的加热器原始胚体大，成本很高，并且等静压石墨的加热器因是镂空加工模式，其整体加工难度大。
[0005]二、等静压石墨的主加热器为整体，断裂后需整体更换报废，容易造成石墨材料的浪费与单晶生产成本的升高；等静压石墨的主加热器为整体，直拉单晶生产中硅料因高温挥发出硅料中的杂质与硅蒸汽会腐蚀加热器使其变薄，变薄后会影响单晶生产热系统稳定性，影响晶体生产，需整体更换，容易造成石墨件浪费。
[0006]三、等静压石墨的加热区与脚板区通常采用碳碳螺栓固定，使用后拆炉时脚板与加热区膨胀易造成粘死，导致无法更换脚板。

技术实现思路

[0007]本技术克服了现有技术存在的不足，提供了一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器。
[0008]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：
[0009]一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器，包括基体和镶嵌在基体内的若干石墨条，所述基体包括环状的加热区基体和固定在所述加热区基体下端的若干脚板区基体，所述脚板区基体与所述加热区基体一体成型设置；所述加热体包括第一加热体和第二加热体；所述加热区基体内侧开设有用于镶嵌第一加热体的第一凹槽，所述第一凹槽为波浪形，所述脚板区基体的内侧设有用于镶嵌第二加热体的第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽相连通。
[0010]进一步地，所述加热区基体和脚板区基体为耐高温绝缘材料制成。
[0011]进一步地，所述耐高温绝缘材料为热解氮化硼。
[0012]进一步地，所述脚板区基体为两个，所述脚板区基体以加热区基体轴线为中心对称设置。
[0013]进一步地，所述脚板区基体包括相互垂直的上脚板和下脚板，所述上脚板设置在所述加热区基体下端并沿其轴线向下，所述下脚板的一端与所述上脚板下端一体成型连接，所述下脚板的另一端向加热区基体轴线方向延伸；所述下脚板上有用于装配电极的连接孔。
[0014]进一步地，所述第一凹槽为方波形，所述第二凹槽为L形，所述第一凹槽的下端与第二凹槽的上端连通。
[0015]进一步地，所述石墨条的宽度与所述第一凹槽和第二凹槽相适应，所述石墨条收尾相接镶嵌于所述第一凹槽和第二凹槽内。
[0016]进一步地，所述石墨条的材质为等静压石墨。
[0017]进一步地，所述第一加热体包括第一石墨条和第二石墨条，所述第二石墨条与环状加热区基体的弧度相同；所述第二加热体包括分别用于嵌装到上脚板和下脚板内的第三石墨条和第四石墨条，所述第四石墨条上开设有与所述连接孔对应的通孔。
[0018]本技术与现有技术相比具有以下有益效果。
[0019]一、本技术将石墨加热体镶嵌于基体内，因发热区石墨条、脚板区石墨条体积小可使用等静压石墨胚体加工，且一个胚体可加工多个，其加工简单，成本低；对加热体异常部分可实现部分更替，节约石墨件成本。
[0020]二、本技术的加热区基体和脚板区基体一体成型，并将将脚板区石墨条嵌入镶嵌型基体中，加热区和脚板区连接处不需要使用碳碳螺栓辅助固定，不存在粘死现象，提升了加热器的使用寿命。
附图说明
[0021]下面结合附图对本技术做进一步的说明。
[0022]图1为本技术实施例结构示意图。
[0023]图2为本技术实施例基体结构示意图。
[0024]图3为本技术实施例第一石墨条示意图。
[0025]图4为本技术实施例第二石墨条构件示意图。
[0026]图5为本技术实施例第三石墨条构件示意图。
[0027]图6为本技术实施例第四石墨条构件示意图。
[0028]图中：11为加热区基体，12为脚板区基体，121为上脚板，122为下脚板，123为连接孔，2为石墨条，21为第一加热体，211为第一石墨条，212为第二石墨条，22为第二加热体，221为第三石墨条，222为第四石墨条，31为第一凹槽，32为第二凹槽。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例做进一步的说明。
[0030]图1为本技术实施例结构示意图，一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器，包括基体和镶嵌在基体上的石墨条2，基体包括环状的加热区基体11和固定在加热区基体11下端的若干脚板区基体12，脚板区基体12与加热区基体11一体成型设置。
[0031]图2为本技术实施例基体结构示意图，本实施例中，该材料为热解氮化硼，热解氮化硼耐高温， 耐酸、碱、盐及有机试剂，高温与绝大多数熔融金属、半导体等材料不浸
润、不反应，并且抗热震性好，热导性好，电阻高，介电强度高，热膨胀系数低，可以有效的防止受热后加热区膨胀与石墨电阻粘死；另外，基体材料也可以为氮化铝陶瓷基板等耐高温绝缘材料。
[0032]基体上端为环状的加热区基体11，加热区基体11套在加热坩埚的外侧，基体下端为一体成型设有两个脚板区基体12，脚板区基体12以加热区基体11的轴线为中心对称设置。脚板区基体12为L形，包括相互垂直的上脚板121和下脚板122，上脚板121设置在加热区基体11环状体下端并沿其轴线向下，下脚板122的一端与上脚板121下端一体成型连接，下脚板122的另一端向加热区基体11轴线方向延伸；其中，下脚板122上有用于装配电极的连接孔123。
[0033]如图1
‑
2所示，包括加热区基体11内侧开设有第一凹槽31，脚板区基体12的内侧设有第二凹槽32，第一凹槽31的下端和第二凹槽32上端相连通。其中，第一凹槽31为方波形，方波形一方面可以增大表面积，另一方面方便加工和石墨加热体的镶嵌；第一凹槽31的宽度以及间距可以根据电阻和加热量的需求进行调整。第一凹槽31也可以设置为圆弧波浪形等其他形状。
[0034]石墨条2的材质为等静压石墨，包括第一加热体21和第二加热体22，第一凹槽31用于镶嵌第一加热体21，第二凹槽32用于镶嵌第二加热体22 ，石墨条2的宽度与第一凹槽31和第二凹槽32相适应，石墨条2首尾相接镶嵌于第一凹槽31和第二凹槽32内。
[0035]如图3
‑
4所示，第一加热体21包括第一石墨条和第二石墨条，第二石墨条与环状加热区基体11的弧度相同；第一加热体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器，其特征在于：包括基体和镶嵌在基体上的若干石墨条（2），所述基体包括环状的加热区基体（11）和固定在所述加热区基体（11）下端的若干脚板区基体（12），所述脚板区基体（12）与所述加热区基体（11）一体成型设置；所述石墨条（2）包括第一加热体（21）和第二加热体（22）；所述加热区基体（11）内侧开设有用于镶嵌第一加热体（21）的第一凹槽（31），所述第一凹槽（31）为波浪形，所述脚板区基体（12）的内侧设有用于镶嵌第二加热体（22）的第二凹槽（32），所述第一凹槽（31）和第二凹槽（32）相连通。2.根据权利要求1所述的一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器，其特征在于：所述加热区基体（11）和脚板区基体（12）为耐高温绝缘材料制成。3.根据权利要求2所述的一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器，其特征在于：所述耐高温绝缘材料为热解氮化硼。4.根据权利要求1所述的一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器，其特征在于：所述脚板区基体（12）为两个，所述脚板区基体（12）以加热区基体（11）的轴线为中心对称设置。5.根据权利要求4所述的一种应用于直拉型单晶的新型镶嵌式加热器，其特征在于：所述脚板区基体（12）包括相互垂直的上脚板（121）和下脚板（122），所述上脚板（121）设置在所述加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：马幼学，
申请(专利权)人：乌海市京运通新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：