一种单晶炉的石墨热场制造技术

技术编号:5121683 阅读:167 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种单晶炉的石墨热场,包括保温筒、导流筒、加热器,所述保温筒上设有多个排气孔,其中,所述导流筒由导流内层和导流外层组成,所述导流内层与所述导流外层之间设有间隙,由于所述导流筒由导流内层和导流外层组成,所述导流内、外层之间设有间隙,减少热场的散热,使热量以热辐射的形式传输,节省了电能消耗,大大加快速了单晶硅生长速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石墨热场,特别涉及用于拉制单晶硅棒的高效石墨热场。
技术介绍
直拉单晶硅生产过程中,采用的单晶炉的石墨热场主要由保温筒、导流筒、加热 器、石墨坩埚及石英坩埚组成,石英坩埚位于石墨坩埚内,石墨坩埚位于加热器内,保温筒 位于最外层,导流筒位于石英坩埚之上及保温筒内。当加热器通电后,石墨坩埚开始升温, 当温度升至1400-1600度时,石英坩埚内的硅料充分熔化,再通入惰性气体,在惰性气体的 保护下,经过引晶、放肩等步骤过盛晶体的生长。为了确保晶体的生长,要将热场的温度保 持在1400-1600度左右,因此,消耗的能源较大。为了降低能源的消耗,对导流筒作了改进。近来,出现了一些改进的导流筒,该导 流筒为圆筒状或圆锥型,将热场由原来的开放式改为封闭式,增加了热场保温性能,降低了 热量的损失,从而,节约的能源;但该结构的石墨热场,保温效率还不理想,还待改进的地方。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种单晶炉的石墨热场,该单晶炉的石墨热场 充分利用单晶硅结晶时散发的热量,大大降低了能耗,大大加速了单晶硅生长速度。为了解决上述技术问题,本专利技术一种单晶炉的石墨热场,包括保温筒、导流筒、加 热器,所述保温筒上设有多个排气孔,其中,所述导流筒由导流内层和导流外层组成,所述 导流内层与所述导流外层之间设有间隙。上述一种单晶炉的石墨热场,其中,所述排气孔位于所述保温筒的上部。上述一种单晶炉的石墨热场,其中,所述导流外层的内表面上设有若干圆弧形凹 槽,所述凹槽的底槽面的夹角α为135°。本专利技术可实现以下有益效果1、由于所述导流筒由导流内层和导流外层组成,所述导流内、外层之间设有间隙,减 少热场的散热,使热量以热辐射的形式传输,节省了电能消耗,大大加快速了单晶硅生长速 度。2、由于所述排气孔位于所述保温筒的上部,改善了惰性气体流动路线,使惰性气 体不再从保温桶和炉壁之间的流动,从而减小了高温气体对单晶炉壁的伤害,延长了石墨 热场的使用寿命;并且由于改变了惰性气体的对流方式,确保了惰性气体顺利带走单晶硅 结晶时散发的结晶潜热和一氧化硅颗粒,有效避免了一氧化硅颗粒再次掉入溶液而导致晶 体位错的产生,进一步节约了电能消耗,使每台单晶炉可减少成本或增加效益最低350000 元/年。3、由于所述导流外层的内表面上设有若干圆弧形凹槽,所述凹槽的底槽面的夹角 α为135°,使反射面增加了,从而提高了气体的反射率,使气体的热量不容易扩散,从而大大提高了热能的利用,节省了电能消耗。 附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的保温筒的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图所示,为了解决上述技术问题,本专利技术一种单晶炉的石墨热场,由保温筒1、导 流筒2、加热器3、石墨坩埚4及石英坩埚5组成,石英坩埚5位于石墨坩埚4内,石墨坩埚 4位于加热器3内,保温筒1位于最外层,导流筒2位于石英坩埚5之上及保温筒1内。所 述保温筒1上设有多个排气孔11,排气孔可为2个,也可为12个;所述导流筒2由导流内层 21和导流外层22组成,所述导流内层21与所述导流外层22之间设有间隙。本专利技术可有效 隔绝加热器3向外辐射热能,有利于充分利用单晶硅结晶时散发的热量,大大降低能耗,有 利于加速单晶硅生长,提高了每炉次硅的产量,节约了电能消耗,每台单晶炉可减少成本或 增加效益最低350000元/年。排气孔11的位置不受限制,本实施例中为了提高晶体的生产质量,将排气孔11设 置于上所述保温筒1的上部,本专利技术改变了保护气体的对流方式,确保了惰性气体顺利带 走单晶硅结晶时散发的结晶潜热和一氧化硅颗粒,有效避免了一氧化硅颗粒再次掉入溶液 而导致晶体位错的产生,有效节约了电能消耗,提高了晶体的质量。为了进一步提高热量的利用率,可在所述导流外层的内表面上设有若干圆弧形凹 槽,所述凹槽的底槽面的夹角α为135°,由于所述导流外层11的内表面上设有若干圆弧 形凹槽111,所述凹槽111的底槽面的夹角α为135°,使反射面增加了,从而提高了气体 的反射率,使气体的热量不容易扩散,从而大大提高了热能的利用,节省了电能消耗。本专利技术并不限于上述实施例描述的范围,凡采用等效替换的手段获得的技术方案 均在本专利技术保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶炉的石墨热场,包括保温筒、导流筒、加热器,所述保温筒上设有多个排气孔,其特征在于,所述导流筒由导流内层和导流外层组成,所述导流内层与所述导流外层之间设有间隙。

【技术特征摘要】
一种单晶炉的石墨热场,包括保温筒、导流筒、加热器,所述保温筒上设有多个排气孔,其特征在于,所述导流筒由导流内层和导流外层组成,所述导流内层与所述导流外层之间设有间隙。2.如权利要求1所述一种单晶炉...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱朝平
申请(专利权)人:镇江辉煌电子有限公司
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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