CN117305972A - 一种单晶炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单晶炉，包括同轴设置在单晶炉底部的底板，还包括抽气罩，设置在底板内侧，其出气通道与底板上开设的抽气孔相连，其进气通道沿单晶炉的轴向向上延伸、与单晶炉的炉腔连通；抽气罩的进气通道延伸至单晶炉底部的底加热器上方。本发明通过设置单晶炉包括抽气罩，并设置抽气罩的进气通道延伸至单晶炉内的底加热器上方，使抽气罩自底加热器上方对单晶炉内的高温尾气进行抽吸，从而，能够实现对高温尾气的流向控制，避免高温尾气冲刷和腐蚀底加热器，提高底加热器的使用寿命；同时，高温尾气直接通过抽气罩自底板上的抽气孔流出，还能够避免高温尾气腐蚀炉腔底部的底保温层，提高底保温层的使用寿命，从而降低生产成本。

Description

一种单晶炉

技术领域

本发明属于单晶硅的生产制造设备技术领域，具体涉及一种单晶炉。

背景技术

单晶硅为一种半导体材料，一般用于制造集成电路和其它电子元件，随着世界各国对太阳能光伏产业的进一步重视，硅太阳能电池的应用面不断扩大，太阳能电池的需求量越来越大，单晶硅材料的需求量也就同比扩大。

目前单晶硅的生长技术有两种：区熔法和直拉法，其中直拉法是目前普遍采用的方法。在直拉法制造单晶硅时，要将多晶硅置于石英坩埚中，经过高温加热使其熔化，然后籽晶由顶部降下至熔化的多晶硅中，通过控制液面的温度，使熔化的多晶硅在籽晶周围重新结晶，生成排列整齐的单晶硅棒。

在多晶硅熔化时会挥发出一氧化硅颗粒，高温状态下一氧化硅颗粒会与单晶炉内的加热器和坩埚支持器等石墨材质、碳/碳材质的热场配件发生反应，从而降低加热器和坩埚支持器等热场配件的使用寿命。另外硅单晶体从溶液中生长结晶时会释放出热量，此部分热量会减慢硅单晶的结晶速度，影响硅单晶的生产效率。因此，直拉硅单晶在生长过程中需要向单晶炉内不断充入氩气，使其与炉内生成的一氧化硅及杂质粉尘混合，在向单晶炉内不断充入氩气的同时，用真空泵将混合气体排出炉外。

现有的单晶炉一般是自单晶炉的顶部向单晶炉的炉腔内通入氩气，自单晶炉的底部进行抽吸。但是，现有的单晶炉，抽气孔一般设置在单晶炉底部的底加热器下方，高温尾气抽出时都会穿过底加热器，高温尾气温度可达1400℃，对底加热器不断冲刷，造成严重的气腐蚀，影响底加热器的使用，甚至导致底加热器损坏报废。

因此，设计一种能够避免高温尾气冲刷底加热器的单晶炉，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明提供一种单晶炉，包括抽气罩，通过抽气罩自底加热器上方对单晶炉内的高温尾气进行抽吸，能够实现对高温尾气的流向控制，避免高温尾气冲刷和腐蚀底加热器，解决了现有单晶炉内的底加热器使用寿命低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种单晶炉，包括同轴设置在单晶炉底部的底板，还包括抽气罩，设置在单晶炉的底板内侧，其出气通道与单晶炉的底板上开设的抽气孔相连，其进气通道沿单晶炉的轴向向上延伸、与单晶炉的炉腔连通；抽气罩的进气通道延伸至单晶炉底部的底加热器上方。

进一步，抽气罩包括抽气罩主体，抽气罩主体包括相互围绕形成抽气腔的侧壁、顶壁和底壁，抽气罩主体设置在炉腔底部，抽气罩的进气通道和出气通道均与抽气腔连通、分别自抽气腔的顶部和底部沿单晶炉的轴向向远离抽气腔的方向延伸。

进一步，抽气罩设有围绕炉腔的轴线间隔排列、与底板上的抽气孔一一对应的多个，各抽气罩的抽气腔分别通过进气通道与炉腔连通，通过出气通道与抽气孔一一对应连通；或者，

抽气罩的抽气腔沿炉腔的周向延伸，进气通道设置有沿炉腔的周向间隔排列的多个，出气通道设有与各抽气孔一一对应连通的多个。

进一步，还包括，辅助抽气罩，设置在抽气罩的一侧，包括辅助抽气罩主体，和设置在辅助抽气罩主体顶部的辅助进气通道，辅助抽气罩主体通过导气管与抽气罩的抽气罩主体连通；

辅助抽气罩主体与抽气罩主体的形状相同，辅助进气通道与进气通道的形状相同。

进一步，抽气罩主体和辅助抽气罩主体的侧壁包括：

第一侧壁，设置在远离单晶炉的轴线的一侧，与炉腔的内壁贴合；

第二侧壁，设置在靠近单晶炉的轴线的一侧，包括自第一侧壁的两端沿径向向靠近单晶炉的轴线的方向延伸的平面部，和连接在两平面部之间、向靠近单晶炉的轴线的一侧凸出延伸的弧形部；导气管的两端分别连接在抽气罩主体和辅助抽气罩主体的第二侧壁的弧形部上。

进一步，辅助抽气罩设置在两相邻的抽气罩之间，辅助抽气罩主体与相临的两抽气罩的抽气罩主体之间分别通过一导气管连通。

进一步，导气管的两端分别设置有插接头，导气管两端的插接头分别插接在辅助抽气罩主体和抽气罩主体的第二侧壁上；

辅助抽气罩主体、抽气罩主体和导气管的顶面、底面分别处于同一水平面上。

进一步，单晶炉底部设置有底保温层，底保温层包括沿自下向上的方向依次设置的第一底保温层、第二底保温层和第三底保温层；

抽气罩的抽气罩主体嵌设在第二底保温层内、厚度与第二底保温层的厚度适配，进气通道贯穿第三保温层向上延伸，出气通道贯穿第一保温层向下延伸。

进一步，抽气罩的进气通道沿单晶炉的径向的截面设置为弧形；

抽气罩的进气通道远离单晶炉的轴线的一侧与炉腔的内壁贴合，抽气罩的进气通道靠近单晶炉的轴线的一侧与炉腔的内壁平行、且与底加热器的外沿之间间隔设置。

进一步，炉腔内设置有坩埚，抽气罩的进气通道靠近单晶炉的轴线的一侧的内壁与远离单晶炉的轴线的一侧的内壁之间的距离小于或等于坩埚与炉腔内壁之间的间隙；

抽气罩的进气通道的延伸高度小于或等于坩埚的底部高度。

进一步，还包括，护底压板，设置在炉腔底部，外周壁与炉腔内壁贴合，护底压板的外周壁上设置有与抽气罩的进气通道对应的缺口，抽气罩的进气通道嵌设在缺口处；

优选的，护底压板为拼接式，包括沿单晶炉的周向排列的多块分体板。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明通过设置单晶炉包括抽气罩，并设置抽气罩的进气通道延伸至单晶炉内的底加热器上方，使抽气罩自底加热器上方对单晶炉内的高温尾气进行抽吸，从而，能够实现对高温尾气的流向控制，避免高温尾气冲刷和腐蚀底加热器，提高底加热器的使用寿命；同时，高温尾气直接通过抽气罩自底板上的抽气孔流出，还能够避免高温尾气腐蚀炉腔底部的底保温层，提高底保温层的使用寿命，从而降低生产成本。

2、本发明通过设置抽气罩包括抽气罩主体，进气通道设置在抽气罩主体顶部、并设置为与炉腔内壁贴合的弧形结构，使气流自坩埚与炉腔内壁之间的间隙中流过后直接进入抽气罩的进气通道，能够避免气流向坩埚下方扩散，同时，能够加大底加热器的布局面积，提高加热效率。

3、本发明通过设置辅助抽气罩，能够增加对尾气气流的抽吸面积，提高抽吸效果，即使单晶炉底部的抽气孔较少，也能保证较高的抽吸效率，从而，提高排气结构对现有的单晶炉的适应性。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为本发明实施例中单晶炉的内部结构示意图；

图2为本发明实施例中单晶炉的截面图；

图3为本发明实施例中排气结构的安装结构示意图；

图4为本发明实施例中排气结构的整体结构示意图；

图5为本发明实施例中抽气罩的结构示意图；

图6为本发明实施例中辅助抽气罩的结构示意图；

图7为本发明实施例中导气管的结构示意图。

图中主要元件说明：

1、单晶炉；11、底板；12、电极孔；13、主保温层；14、炉腔；2、底保温层；21、第一底保温层；22、第二底保温层；23、第三底保温层；3、抽气罩；31、进气通道；32、抽气罩主体；33、出气通道；34、插接槽；4、辅助抽气罩；41、辅助进气通道；42、辅助抽气罩主体；5、主加热器；6、底加热器；7、坩埚；8、坩埚支持器；81、坩埚轴；82、坩埚托盘；9、护底压板；91、分体板；10、导气管；101、插接头。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

单晶炉1包括炉体和炉盖，炉体顶部开口设置，包括设置在炉体底部的底板11，和设置在底板11上方的炉壁，底板11为圆形，所述炉壁为与圆柱筒状，所述底板11设置在炉壁的下端、用于对炉壁下端进行密封，所述炉盖扣合在炉体顶部，所述炉盖和炉体扣合形成炉腔14。

坩埚7包括石英坩埚和石墨坩埚，或者，坩埚7包括石英坩埚和碳/碳坩埚，通过坩埚支持器8设置在炉腔14内，坩埚支持器8包括自单晶炉1下方同轴穿过单晶炉1的底板11向炉腔14内延伸的坩埚轴81，和设置在坩埚轴81上端的坩埚托盘82，坩埚托盘82上设置有石墨坩埚或者碳/碳坩埚，石墨坩埚或者碳/碳坩埚内设置有石英坩埚，所述石英坩埚用于盛放多晶硅。

所述炉壁的内侧设置有主保温层13，所述底板11的内侧设置有底保温层2，所述底保温层2和主保温层13相互围绕形成单晶炉1的炉腔14。所述坩埚支持器8的外周设置有主加热器5，主加热器5同轴环绕在石墨坩埚或者碳/碳坩埚的外周，所述坩埚7的下方还设置有底加热器6，底加热器6的直径小于炉腔14底部的内径，优选的，底加热器6的直径大于或等于坩埚7的外径、与坩埚7相同轴。

本实施例中，所述主加热器5和底加热器6分别通过电极螺栓固定在炉体底部，并与炉体底部的加热电极相连接。

本实施例中，在单晶炉1工作前，由设于底板11上的抽气孔处的真空泵将单晶炉1内的空气排尽，然后从单晶炉1上端充入氩气。工作时，单晶炉1内的石英坩埚上方不断有一氧化硅和粉尘杂质生成，因此在不断充入氩气的同时，所述真空泵同时将一氧化硅、粉尘杂质与氩气等的混合气体排出。

其中，气体的流动过程为，自单晶炉1上部流下来进入石英坩埚内，带走石英坩埚内多晶硅熔化时产生的一氧化硅颗粒以及单晶体结晶时产生的热量，然后从石英坩埚上方经坩埚支持器8与炉腔14内壁的间隙流至单晶炉1底部，通过底板11上的抽气孔排出。一方面有效地避免了一氧化硅与滞留炉体内与加热器和石墨坩埚或者碳/碳坩埚等配件反应，延长了这些配件的使用寿命，另一方面结晶产生的热量被保护气体带走，可以提高结晶的速度，进而提高生产效率。

但是，现有的单晶炉1，抽气孔一般设置在单晶炉1底部的底加热器6下方，高温尾气抽出时都会穿过底加热器6，高温尾气温度可达1400℃，对底加热器6不断冲刷，造成严重的气腐蚀，影响底加热器6的使用，甚至导致底加热器6损坏报废。

现有技术中还有一种单晶炉，其抽气口设置在炉体的周侧，该方案虽然能够在一定程度上降低高温尾气对底加热器的冲击，但是，该方案会对单晶炉的热场造成严重破坏，抽气过程中，单晶炉内热量散失严重。

本实施例中，提供一种单晶炉，所述单晶炉的排气结构自底加热器6上方对单晶炉1内的高温尾气进行抽吸，能够实现对高温尾气的流向控制，避免高温尾气冲刷和腐蚀底加热器6，解决了现有单晶炉1内的底加热器6使用寿命低的问题。

具体的，如图2所示，所述排气结构包括抽气罩3，所述抽气罩3安装在单晶炉1的底板11内侧，所述抽气罩3包括进气通道31和出气通道33，所述抽气罩3的出气通道33与底板11上开设的抽气孔相连，所述抽气罩3的进气通道31沿单晶炉1的轴向向上延伸、延伸至单晶炉1底部的底加热器6上方。

从而，真空泵通过抽气罩3自底加热器6上方对单晶炉1内的高温尾气进行抽吸，能够实现对高温尾气的流向控制，避免高温尾气冲刷和腐蚀底加热器6，提高底加热器6的使用寿命；同时，高温尾气直接通过抽气罩3自底板11上的抽气孔流出，还能够避免高温尾气腐蚀炉腔14底部的底保温层2，提高底保温层2的使用寿命，从而降低生产成本。另外，本实施例中，通过自单晶炉底部对尾气进行抽吸，能够保证单晶炉内热场的完整性，能够减少热量的散失，使单晶的生产过程更加节能。

本实施例中，所述抽气罩3还包括抽气腔，所述抽气腔设置在炉腔14底部，抽气罩3的进气通道31和出气通道33均与抽气腔连通、分别自抽气腔的顶部和底部沿单晶炉1的轴向向远离抽气腔的方向延伸。

本实施例中，抽气罩3先通过进气通道31将尾气抽吸到抽气腔中进行缓冲，然后再通过出气通道33将尾气排出，能够提高抽气过程中尾气流动的稳定性，防止出现气流紊乱的情况。另外，将抽气腔设置在炉腔14的底部，能够有效利用抽气腔内尾气气流的温度，提高炉腔14底部的保温性，减小热量的散失。

在一些可能的实施例中，抽气腔包括多个独立的腔，具体的，所述抽气罩3设有围绕炉腔14的轴线间隔排列、与底板11上的抽气孔一一对应的多个，各抽气罩3的抽气腔分别通过进气通道31与炉腔14连通，通过出气通道33与抽气孔一一对应连通。

在另一些可能的实施例中，所述抽气腔设置为一个完整的腔，具体的，所述抽气罩3的抽气腔沿炉腔14的周向延伸，进气通道31设置有沿炉腔14的周向延伸的一个，或者，进气通道31设置有沿炉腔14的周向间隔排列的多个，出气通道33设有与各抽气孔一一对应连通的多个。

本实施例中，所述出气通道33设置有与底板上的抽气孔一一同轴对应的多个，即，所述出气通道33的数量与抽气孔的数量相同。

优选的，所述进气通道31可以设置沿周向排列的多个，所述进气通道31的数量可以大于或等于出气通道33的数量。进一步优选的，所述进气通道31设置有两个，两个进气通道31之间的间隔用于避让主加热器的两根支腿，从而，能够避免高温尾气对主加热器的两根支腿造成腐蚀。

即，本实施例中，所述进气通道31设置有沿抽气腔的周向延伸、沿抽气腔的周向间隔排列的两个，两个进气通道31与主加热器的两个支腿交错设置。

实施例一

如图1至图3所示，本发明实施例中，介绍一种单晶炉的排气结构，设于单晶炉1底部。

具体的，如图2所示，所述排气结构包括抽气罩3，所述抽气罩3为一独立的构件，所述抽气罩3安装在单晶炉1的底板11内侧，所述抽气罩3包括进气通道31和出气通道33，所述抽气罩3的出气通道33与底板11上开设的抽气孔相连，所述抽气罩3的进气通道31沿单晶炉1的轴向向上延伸、延伸至单晶炉1底部的底加热器6上方。

从而，真空泵通过抽气罩3自底加热器6上方对单晶炉1内的高温尾气进行抽吸，能够实现对高温尾气的流向控制，避免高温尾气冲刷和腐蚀底加热器6，提高底加热器6的使用寿命；同时，高温尾气直接通过抽气罩3自底板11上的抽气孔流出，还能够避免高温尾气腐蚀炉腔14底部的底保温层2，提高底保温层2的使用寿命，从而降低生产成本。

优选的，本实施例中，所述抽气罩3的进气通道31沿单晶炉1的径向的截面设置为弧形。具体的，所述抽气罩3的进气通道31远离单晶炉1的轴线的一侧与炉腔14的内壁平行、且靠近炉腔14的内壁设置，优选的，抽气罩3的进气通道31远离单晶炉1的轴线的一侧与炉腔14的内壁贴合，抽气罩3的进气通道31靠近单晶炉1的轴线的一侧与炉腔14的内壁平行、且与底加热器6的外沿之间间隔设置。从而，能够使气流自坩埚7与炉腔14内壁之间的间隙中流过后直接进入抽气罩3的进气通道31，能够避免气流向坩埚7下方扩散，同时，能够加大底加热器6的布局面积，提高加热效率。

本实施例中，坩埚7包括石英坩埚和石墨坩埚，或者，坩埚7包括石英坩埚和碳/碳坩埚。

优选的，本实施例中，所述抽气罩3的进气通道31沿单晶炉1径向的宽度与坩埚7外周壁与炉腔14内壁之间的间隙宽度相适配，所述坩埚7外周壁为石墨坩埚或者碳/碳坩埚的外周壁。

优选的，本实施例中，所述抽气罩3的进气通道31靠近单晶炉1的轴线的一侧的内壁与远离单晶炉1的轴线的一侧的内壁之间的距离小于或等于坩埚7与炉腔14内壁之间的间隙。优选的，所述抽气罩3的进气通道31，靠近单晶炉1的轴线的一侧的内壁的直径大于所述石墨坩埚或碳/碳坩埚的外径，从而，能够避免高温尾气向靠近单晶炉1轴线的一侧流动，减少对石墨坩埚或碳/碳坩埚的外周壁的冲刷、腐蚀。

进一步优选的，本实施例中，还可以通过进一步增加抽气罩3的进气通道31向上延伸的延伸长度，以避免气流向坩埚7下方扩散。

优选的，所述抽气罩3的进气通道31的延伸高度小于或等于坩埚7的底部高度。或者，所述抽气罩3的进气通道31可以延伸至与坩埚托盘82的外周齐平处。

本实施例中，所述抽气罩3包括抽气罩主体32，所述抽气罩主体32包括相互围绕形成抽气腔的侧壁、顶壁和底壁，所述侧壁、顶壁和底壁分别为薄厚均匀的板材，抽气罩3的进气通道31和出气通道33分别设置在底壁和顶壁上，所述进气通道31和出气通道33均与抽气腔连通。

具体的，本实施例中，所述抽气罩3为分体式结构，所述进气通道31、出气通道33、和抽气罩主体32分别设置为独立的构件，安装时相互拼接。

本实施例中，所述抽气罩主体32包括外壳和上盖，所述抽气罩主体32的底壁和侧壁一体成型构成顶部开口的外壳，所述抽气罩主体32的顶壁可拆卸的扣合在侧壁顶部，构成所述上盖。

优选的，所述上盖的形状与外壳的顶部的形状相适配，所述外壳的顶部开口处设置有沿侧壁的顶部内侧向下延伸的扣合槽，所述上盖下端设有形状与所述扣合槽的形状相适配的第一插接部，所述上盖下端与扣合槽的槽底抵接，所述第一插接部外周的上盖与侧壁上端抵接。所述上盖的外周壁与侧壁的外侧共面，所述上盖的内周壁与侧壁的内侧共面。

本实施例中，所述抽气罩3的进气通道31设置为两端开口的筒状，所述抽气罩主体32的顶壁上开设有进气口，并设有围绕进气口设置、向上延伸的延伸口，进气通道31的下端套设在延伸口上。

所述抽气罩3的出气通道33设置为两端开口的筒状，所述抽气罩主体32的底壁上开设有与抽气孔对应的出气口，出气通道33的上端插接在出气口内。具体的，所述出气通道33的上端设置有直径小于出气通道33的整体外径的第二插接部，所述第二插接部的直径与出气口的直径相适配，所述第二插接部插接在出气口内，第二插接部的端部与抽气腔的底部内壁平齐，所述第二插接部外周的出气通道33与抽气腔的底壁外侧抵接。

优选的，本实施例中，所述出气口、出气通道33均与底板11上开设的抽气孔同轴设置，且，所述出气通道33的形状与抽气孔的形状适配，所述出气通道33插接在抽气孔内、与真空泵相连。本实施例中，所述出气通道设置为细长的圆筒状，能够进一步减小单晶炉内的热量损失。

本实施例中，所述抽气罩主体32的侧壁包括相互围绕的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁设置在远离单晶炉1的轴线的一侧，与炉腔14的内壁平行、且靠近炉腔14的内壁设置，优选的，抽气罩3的进气通道31远离单晶炉1的轴线的一侧与炉腔14的内壁贴合，所述第二侧壁设置在靠近单晶炉1的轴线的一侧，所述第二侧壁的两端分别与第一侧壁的两端相连，所述第二侧壁包括自第一侧壁的两端沿径向向靠近单晶炉1的轴线的方向延伸的平面部，和连接在两平面部之间、向靠近单晶炉1的轴线的一侧凸出延伸的弧形部。抽气罩主体32的顶壁和底壁分别与侧壁的上下两端形状适配，分别用于将侧壁的上下两端封闭。

所述抽气罩3的进气通道31设置在抽气罩主体32的顶部、远离单晶炉1的轴线的一侧，所述进气通道31远离单晶炉1的轴线的一侧与第一侧壁的外周壁共面，所述进气通道31的左右两侧沿单晶炉1的径向延伸，所述进气通道31的左右两侧分别与抽气罩主体32的第二侧壁上的平面部共面，所述平面部沿单晶炉1的径向的延伸长度大于或等于进气通道31的左右两侧沿单晶炉1的径向的延伸长度。

本实施例中，所述抽气罩3设有围绕单晶炉1的轴线间隔排列、与底板11上的抽气孔一一对应的多个。具体的，本实施例中，所述单晶炉1的底板11上开设有两个抽气孔，两个所述抽气孔相对于底板11的某条直径对称，所述抽气罩3设置有两个，两个所述抽气罩3的出气通道33分别与一个抽气孔连通，两个抽气罩3的抽气罩主体32的第一侧壁分别与单晶炉1的炉腔14内壁贴合。

如图3所示，本实施例中，所述单晶炉1底部设置有底保温层2，所述抽气罩3的抽气罩主体32嵌设在底保温层2内。所述抽气罩3的抽气罩主体32嵌设在底保温层2的中部、沿单晶炉1的径向延伸，所述抽气罩3的进气通道31沿单晶炉1的轴向向上延伸、与单晶炉1的炉腔14连通，所述抽气罩3的出气通道33沿单晶炉1的轴向向下延伸、与单晶炉1的底板11上的抽气孔连通。优选的，底保温层2的外沿延伸至炉腔14的内壁内。具体的，主保温层13的底部内周设置有与底保温层2的外沿适配的缺口，底保温层2的外沿延伸至主保温层13底部的缺口内。

具体的，所述底保温层2包括沿自下向上的方向依次设置的第一底保温层21、第二底保温层22和第三底保温层23，所述第二底保温层22上设置有与抽气罩主体32形状适配的开口，所述抽气罩主体32嵌设在第二底保温层22的开口处，所述抽气罩3的出气通道33穿过第一底保温层21延伸至抽气孔内，所述抽气罩3的进气通道31穿过第三底保温层23延伸至炉腔14内。

优选的，本实施例中，所述抽气罩主体32的厚度与第二底保温层22的厚度适配，所述抽气罩主体32的上下两侧分别与第三保温层和第一保温层相贴合，所述进气通道31贯穿第三保温层向上延伸，出气通道33贯穿第一保温层向下延伸。

本实施例中，通过将抽气罩主体32嵌设在底保温层2内，一方面，相当于在底保温层2内设置了两个热源，能够充分利用高温尾气的温度，提高底保温层2的保温效果，另一方面，能够利用底保温层2对抽气腔内的尾气进行保温，能够减小热量的损失。

本实施例中，所述单晶炉1还包括护底压板9，所述护底压板9设置在炉腔14底部，护底压板9的外周壁与炉腔14内壁贴合，护底压板9的外周壁上设置有与抽气罩3的进气通道31对应的缺口，抽气罩3的进气通道31嵌设在缺口处。

本实施例中，所述护底压板9由硬质材料制成，具体的，可以有石墨材料制成，所述护底压板9上的缺口的内壁与抽气罩3的进气通道31的靠近单晶炉1轴线的一侧、及进气通道31的左右两侧贴合。从而，能够提高底保温层2、抽气罩3的安装稳定性。

优选的，本实施例中，所述护底压板9为拼接式，包括沿单晶炉1的周向排列的多块分体板91。从而，能够使护底压板9安装、搬运时更加便利。

优选的，本实施例中，所述护底压板9的分割线沿单晶炉1的径向延伸，进一步优选的，所述分割线与抽气罩3的对称线共线。

实施例二

如图1至图7所示，本实施例中，所述单晶炉1的排气结构还包括辅助抽气罩4。

具体的，所述辅助抽气罩4设置在抽气罩3的一侧，包括辅助抽气罩主体42，和设置在辅助抽气罩主体42顶部的辅助进气通道41，所述辅助进气通道41延伸至底加热器6上方，辅助抽气罩主体42通过导气管10与抽气罩3的抽气罩主体32连通。

优选的，本实施例中，所述辅助抽气罩主体42与抽气罩3的抽气罩主体32形状相同，所述辅助抽气罩4的辅助进气通道41与抽气罩3的进气通道31的形状相同。

本实施例中，所述抽气罩3设置有与所述底板11上的两个抽气孔分别对应的两个，所述辅助抽气罩4设置在两相邻的抽气罩3之间。

优选的，如图4所示，本实施例中，所述辅助抽气罩4也设置为两个。具体的，两个所述抽气罩3分别设置在单晶炉1的第一直径上，两个所述辅助抽气罩4分别设置在单晶炉1的第二直径上，所述第一直径垂直于第二直径，两个所述抽气罩3相对于第二直径对称，两个所述辅助抽气罩4相对于第一直径对称。

本实施例中，所述第一直径可以为单晶炉1的任意一条直径。

本实施例中，通过设置辅助抽气罩4，能够增加对尾气气流的抽吸面积，提高抽吸效果，即使单晶炉1底部的抽气孔较少，也能保证较高的抽吸效率，从而，提高排气结构对现有的单晶炉1的适应性。

优选的，本实施例中，所述抽气罩3的进气通道31、及所述辅助抽气罩4的辅助进气通道41延伸至同一高度，所述进气通道31和辅助进气通道41延伸至与坩埚7的底部平齐处。

如图5至图7所示，本实施例中，所述导气管10的两端分别设置有插接头101，导气管10两端的插接头101分别插接在辅助抽气罩主体42和抽气罩主体32的侧壁上。优选的，本实施例中，所述抽气罩主体32和辅助抽气罩主体42的第二侧壁上分别设置有插接槽34，所述插接槽34的形状与插接头101的形状相适配，所述导气管10两端的插接头101分别插接在抽气罩主体32、辅助抽气罩主体42上的插接槽34内。

所述辅助抽气罩主体42与相邻的两抽气罩3的抽气罩主体32之间分别通过一导气管10连通，从而，能够保证不同抽气罩3、辅助抽气罩4的抽吸力度的均匀性，从而，提高单晶炉1内气流流动的顺畅性。

优选的，本实施例中，所述辅助抽气罩主体42、抽气罩主体32和导气管10的顶面、底面分别处于同一水平面上，所述导气管10的上下两侧的内壁分别与抽气罩主体32和辅助抽气罩主体42的抽气腔的上下两侧内壁平齐。

本实施例中，所述单晶炉1底部还设置有用于安装主加热器5和底加热器6的加热电极的电极孔12，所述主加热器5和底加热器6分别对应两个电极孔12，主加热器5的电极孔12、底加热器6的电极孔12与进气通道31、辅助进气通道41之间交错设置，避免主加热器5、底加热器6、抽气罩3、辅助抽气罩4之间相互干涉。

本实施例中，所述抽气罩主体32、辅助抽气罩主体42、及导气管10均嵌设在所述第二底保温层内。从而，能够进一步利用高温尾气的温度，提高底保温层的保温效果，减少单晶炉内的能量损失。

优选的，所述辅助抽气罩主体42、抽气罩主体32和导气管10的顶面、底面分别处于同一水平面上，所述辅助抽气罩主体42、抽气罩主体32和导气管10的顶面、底面分别与第三底保温层和第一底保温层贴合。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种单晶炉，包括同轴设置在单晶炉(1)底部的底板(11)，其特征在于，还包括抽气罩(3)，设置在底板(11)内侧，其出气通道(33)与底板(11)上开设的抽气孔相连，其进气通道(31)沿单晶炉(1)的轴向向上延伸、与单晶炉(1)的炉腔（14）连通；抽气罩(3)的进气通道(31)延伸至单晶炉(1)底部的底加热器(6)上方。

2.根据权利要求1所述的单晶炉，其特征在于，

抽气罩(3)包括抽气罩主体(32)，抽气罩主体(32)包括相互围绕形成抽气腔的侧壁、顶壁和底壁，抽气罩主体(32)设置在炉腔（14）底部，抽气罩(3)的进气通道(31)和出气通道(33)均与抽气腔连通、分别自抽气腔的顶部和底部沿单晶炉(1)的轴向向远离抽气腔的方向延伸。

3.根据权利要求2所述的单晶炉，其特征在于，

抽气罩(3)设有围绕炉腔（14）的轴线间隔排列、与底板(11)上的抽气孔一一对应的多个，各抽气罩(3)的抽气腔分别通过进气通道(31)与炉腔（14）连通，通过出气通道(33)与抽气孔一一对应连通；或者，

抽气罩(3)的抽气腔沿炉腔（14）的周向延伸，进气通道(31)设置有沿炉腔（14）的周向间隔排列的多个，出气通道(33)设有与各抽气孔一一对应连通的多个。

4.根据权利要求3所述的单晶炉，其特征在于，

还包括，辅助抽气罩(4)，设置在抽气罩(3)的一侧，包括辅助抽气罩主体(42)，和设置在辅助抽气罩主体(42)顶部的辅助进气通道(41)，辅助抽气罩主体(42)通过导气管(10)与抽气罩(3)的抽气罩主体(32)连通；

辅助抽气罩主体(42)与抽气罩主体(32)的形状相同，辅助进气通道(41)与进气通道(31)的形状相同。

5.根据权利要求4所述的单晶炉，其特征在于，抽气罩主体(32)和辅助抽气罩主体(42)的侧壁包括：

第一侧壁，设置在远离单晶炉(1)的轴线的一侧，与炉腔（14）的内壁贴合；

第二侧壁，设置在靠近单晶炉(1)的轴线的一侧，包括自第一侧壁的两端沿径向向靠近单晶炉(1)的轴线的方向延伸的平面部，和连接在两平面部之间、向靠近单晶炉(1)的轴线的一侧凸出延伸的弧形部；导气管(10)的两端分别连接在抽气罩主体(32)和辅助抽气罩主体(42)的第二侧壁的弧形部上。

6.根据权利要求4所述的单晶炉，其特征在于，

辅助抽气罩(4)设置在两相邻的抽气罩(3)之间，辅助抽气罩主体(42)与相临的两抽气罩(3)的抽气罩主体(32)之间分别通过一导气管(10)连通。

7.根据权利要求6所述的单晶炉，其特征在于，

导气管(10)的两端分别设置有插接头(101)，导气管(10)两端的插接头(101)分别插接在辅助抽气罩主体(42)和抽气罩主体(32)的第二侧壁上；

辅助抽气罩主体(42)、抽气罩主体(32)和导气管(10)的顶面、底面分别处于同一水平面上。

8.根据权利要求4至7任一项所述的单晶炉，其特征在于，单晶炉(1)底部设置有底保温层(2)，底保温层(2)包括沿自下向上的方向依次设置的第一底保温层(21)、第二底保温层(22)和第三底保温层(23)；

抽气罩(3)的抽气罩主体(32)嵌设在第二底保温层(22)内、厚度与第二底保温层(22)的厚度适配，进气通道(31)贯穿第三保温层向上延伸，出气通道(33)贯穿第一保温层向下延伸。

9.根据权利要求1至7任一项所述的单晶炉，其特征在于，抽气罩(3)的进气通道(31)沿单晶炉(1)的径向的截面设置为弧形；

抽气罩(3)的进气通道(31)远离单晶炉(1)的轴线的一侧与炉腔（14）的内壁贴合，抽气罩(3)的进气通道(31)靠近单晶炉(1)的轴线的一侧与炉腔（14）的内壁平行、且与底加热器(6)的外沿之间间隔设置。

10.根据权利要求9所述的单晶炉，其特征在于，炉腔（14）内设置有坩埚(7)，抽气罩(3)的进气通道(31)靠近单晶炉(1)的轴线的一侧的内壁与远离单晶炉(1)的轴线的一侧的内壁之间的距离小于或等于坩埚(7)与炉腔（14）内壁之间的间隙；

抽气罩(3)的进气通道(31)的延伸高度小于或等于坩埚(7)的底部高度。