【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于单晶制备，尤其是涉及一种单晶炉双制冷系统及单晶拉制方法。
技术介绍
1、目前单晶的主流生长方式有两种，分别是区熔法和直拉法，不管是哪一种生长方式，整个单晶硅生长过程中的温度要求是十分严格的，固体多晶硅融化成硅熔液需要系统加温，炉内工作温度一般在1400℃-1600℃左右。熔化后多晶硅熔液需凝固生长成单晶硅，单晶硅温度500-1400℃。为保证单晶在高温环境下生长平衡及更少热应力，并保证更高的单晶的生长效率，因此要在单晶炉内增加制冷系统，一方面带走晶体附件多余热量，另一方面保证单晶表面快速散热，来保证晶体生长所需温度梯度。但是缺点是常规单晶炉所用炉体和水冷套循环水是一路水，水温一样，水冷套制冷系统采用低温方法带走热量同时容易导致炉体温度太低，导致炉台部分热能过量损失造成能耗损失。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术提供一种单晶炉双制冷系统及单晶拉制方法，以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种单晶炉双制冷系统，包括水冷套冷却组件、单晶炉冷却组件、第一热交换组件和第二热交换组件，其中，
3、第一热交换组件包括可进行热交换的第一换热机构以及均与第一换热机构相连通的第一换热通道和第二换热通道，第二换热通道分别与水冷套冷却组件和单晶炉冷却组件连通；
4、第二热交换组件包括可进行热交换的第二换热机构以及均与第二换热机构相连通的第三换热通道与第四换热通道，第四换热通道分别与水冷套
5、第一换热通道通入第一流体，并流出；
6、第二换热通道、水冷套冷却组件、第四换热通道与单晶炉冷却组件内循环流动有第二流体；
7、第三换热通道通入第三流体，并流出；
8、第二流体在循环流动过程中，在第一换热机构中与第一换热通道内的第一流体进行热交换，在水冷套冷却组件中与单晶炉内热量进行热交换，在第二换热机构中与第三换热通道内的第三流体进行热交换，在单晶炉冷却组件中与单晶炉内热量进行热交换。
9、进一步的，水冷套冷却组件包括水冷套以及设置在水冷套内的第一冷却通道，第二换热通道、第一冷却通道与第四换热通道依次连通。
10、进一步的，单晶炉冷却组件包括单晶炉以及设置在单晶炉炉体内的第二冷却通道，第二换热通道、第二冷却通道与第四换热通道依次连通。
11、进一步的，第一换热机构与第二换热机构均为换热器。
12、进一步的，第一流体为空气或纯水，第一流体的温度小于从单晶炉冷却组件中流出的第二流体的温度。
13、进一步的，第二流体为纯水，进入第四换热通道内的第二流体的温度小于第三流体的温度。
14、进一步的，第三流体为空气或纯水。
15、进一步的，进入第二换热通道的第二流体与第一换热通道内的第一流体进行热交换，第二流体被降温；进入第四换热通道的第二流体与第三换热通道内的第三流体进行热交换，第二流体被升温。
16、进一步的，进入水冷套冷却组件内的第二流体与单晶炉内的热量进行热交换，被升温；进入单晶炉冷却组件内的第二流体与单晶炉内的热量进行热交换，被升温。
17、一种单晶拉制方法，应用如上述的单晶炉双制冷系统进行单晶的拉制，在单晶拉制过程中，控制等径阶段的单晶的拉速为第一拉速；以及
18、控制第一流体的温度，以控制第一流体与第二流体热交换后第二流体的温度，使得进入水冷套内的第二流体的温度为第一温度，第二流体与单晶炉内的热量进行热交换，以控制单晶生长温度梯度；
19、控制第三流体的温度，以控制第三流体与第二流体热交换后第二流体的温度，使得进入单晶炉炉体内的第二流体的温度与单晶炉内的温度之差较小，以控制单晶炉炉体温度低于第二温度。
20、进一步的，第一温度为0-25℃，第二温度为40-50℃。
21、进一步的，第一流体的温度为0-20℃，第三流体的温度为30-50℃。
22、进一步的，第一拉速为90-120mm/h。
23、由于采用上述技术方案，该单晶炉双制冷系统结构简单，使用方便，具有第一热交换组件和第二热交换组件，第一热交换组件具有第一换热机构以及均与第一换热机构相连通的第一换热通道和第二换热通道，第二换热通道分别与水冷套冷却组件和单晶炉冷却组件连通，第二热交换组件具有第二换热机构以及均与第二换热机构相连通的第三换热通道和第四换热通道，第四换热通道分别与水冷套冷却组件和单晶炉冷却组件连通，第二换热通道、水冷套冷却组件、第四换热通道与单晶炉冷却组件构成一个循环通道，该循环通道内流动有第二流体，第一换热通道中的第一流体与第二换热通道中的第二流体在第一换热机构中进行热交换，第二流体被降温，第四换热通道中的第二流体与第三换热通道中的第三流体在第二换热机构中进行热交换，第二流体被升温，使得从水冷套冷却组件中流出的第二流体温度较高，利用从水冷套冷却组件中流出的温度较高的第二流体与第三换热通道中的温度更高的第三流体进行热交换，提高进入单晶炉冷却组件中的第二流体温度，该第二流体在单晶炉冷却组件中进行流动，并与单晶炉内的热量进行热交换，再次升温，降低单晶炉的炉体的温度，使得进入单晶炉冷却组件中的第二流体的温度与现有技术相比，第二流体温度较高，使得单晶炉的炉体不会因温度过低而带走过多的热量，同时使得炉体不会对操作人员造成烫伤，且该再次升温的第二流体进入第二换热通道中，在第一换热通道中通入温度较低的第一流体，该位于第一换热通道中的温度较低的第一流体与位于第二换热通道中的再次升温的第二流体进行热交换，第二换热通道中的第二流体温度降低，降温后的第二流体在水冷套冷却组件中流动的过程中与单晶炉中的热量进行热交换，使得单晶表面快速散热，并将环境中多余的热量带走，能够使得单晶更快的冷却，提高单晶的生长速率，增加单位时间内的有效产能，同时第二流体在水冷套带走的热量通过第四换热通道继续升温后供给炉台，保证炉体运行所需高温，达到热能重复利用且降功耗的目的，既保证提升拉速目的又不损失更多的热量造成能耗损失，同时热能耗重复利用又节省了额外加热导致的能耗损失，达到高效率低能耗的目的，既能提升晶体生长效率，同时也能保证更低的能耗损失，达到最佳能耗利用。
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1.一种单晶炉双制冷系统，其特征在于：包括水冷套冷却组件、单晶炉冷却组件、第一热交换组件和第二热交换组件，其中，
2.根据权利要求1所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：所述水冷套冷却组件包括水冷套以及设置在所述水冷套内的第一冷却通道，所述第二换热通道、所述第一冷却通道与所述第四换热通道依次连通。
3.根据权利要求2所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：所述单晶炉冷却组件包括单晶炉以及设置在所述单晶炉炉体内的第二冷却通道，所述第二换热通道、所述第二冷却通道与所述第四换热通道依次连通。
4.根据权利要求1-3任一项所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：所述第一换热机构与所述第二换热机构均为换热器。
5.根据权利要求4所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：所述第一流体为空气或纯水，所述第一流体的温度小于从所述单晶炉冷却组件中流出的第二流体的温度。
6.根据权利要求5所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：所述第二流体为纯水，进入所述第四换热通道内的所述第二流体的温度小于所述第三流体的温度。
7.根据权利要求6所述的单晶炉双制
8.根据权利要求5-7任一项所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：进入所述第二换热通道的第二流体与所述第一换热通道内的第一流体进行热交换，所述第二流体被降温；进入所述第四换热通道的第二流体与所述第三换热通道内的第三流体进行热交换，所述第二流体被升温。
9.根据权利要求8所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：进入所述水冷套冷却组件内的第二流体与单晶炉内的热量进行热交换，被升温；进入所述单晶炉冷却组件内的第二流体与单晶炉内的热量进行热交换，被升温。
10.一种单晶拉制方法，其特征在于：应用如权利要求1-9任一项所述的单晶炉双制冷系统进行单晶的拉制，在单晶拉制过程中，控制等径阶段的单晶的拉速为第一拉速；以及
11.根据权利要求10所述的单晶拉制方法，其特征在于：所述第一温度为0-25℃，所述第二温度为40-50℃。
12.根据权利要求11所述的单晶拉制方法，其特征在于：所述第一流体的温度为0-20℃，所述第三流体的温度为30-50℃,所述第一拉速为90-120mm/h。
...【技术特征摘要】
1.一种单晶炉双制冷系统，其特征在于：包括水冷套冷却组件、单晶炉冷却组件、第一热交换组件和第二热交换组件，其中，
2.根据权利要求1所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：所述水冷套冷却组件包括水冷套以及设置在所述水冷套内的第一冷却通道，所述第二换热通道、所述第一冷却通道与所述第四换热通道依次连通。
3.根据权利要求2所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：所述单晶炉冷却组件包括单晶炉以及设置在所述单晶炉炉体内的第二冷却通道，所述第二换热通道、所述第二冷却通道与所述第四换热通道依次连通。
4.根据权利要求1-3任一项所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：所述第一换热机构与所述第二换热机构均为换热器。
5.根据权利要求4所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：所述第一流体为空气或纯水，所述第一流体的温度小于从所述单晶炉冷却组件中流出的第二流体的温度。
6.根据权利要求5所述的单晶炉双制冷系统，其特征在于：所述第二流体为纯水，进入所述第四换热通道内的所述第二流体的温度小于所述第三流体的温度。
7.根据权利要求6所述的单晶...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文霞，王胜利，周彦杰，张树峰，王林，巩名扬，
申请(专利权)人：内蒙古中环晶体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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