CN202658266U - 一种用于拉制4寸区熔单晶硅加热线圈 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于拉制4寸区熔单晶硅加热线圈，包括线圈盘体，位于线圈盘体的线圈中心外围设置线圈台阶，同时，所述线圈盘体外围环绕设置环形线圈水路，此线圈盘体外径设置为70mm-190mm。本实用新型有益效果为：产品单匝加热线圈内径小，可形成腰细、距离短的熔区，使之更稳定；在生产中加热后产生磁场应力，和炉内生长条件形成一个非动态平衡条件，从而有利于循环生产；尤其对于大直径单晶生长可提高成功率，利于降低功耗的损失，提高了功率利用率；可依据不同直径的原料采用不同的线圈来改变生长时产生的磁场，对于原料化料的形状和旋转的角度改变较为理想；有利于多晶原料消除硅刺的现象，成晶更稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及硅制备工艺设备，尤其涉及一种用于拉制4寸区熔单晶硅加热线圈。
背景技术
在硅制备技术领域，所采用悬浮区熔法中的线圈用途主要为：FZ法(区熔法)利用铜线圈将多晶硅圆棒的料局部融化拉制，纯度较高。区熔法为将一多晶硅棒通过环带状加热器，以产生局部融化现象，再控制凝固过程而生长单晶棒，在生长单晶时，使圆柱形硅棒固定于垂直方向旋转，用高频感应线圈在氩气气氛中加热，使棒的底部和在其下部靠近的同轴固定的单晶籽晶间形成熔滴，这两个棒朝相反方向旋转，然后将在多晶棒与籽晶间仅靠表面张力形成的熔区沿棒长逐步向上移动，将其转换成单晶。但对于目前同类装置，很多因线圈结构与局部尺寸不合理受限，使其不利于大直径单晶的生长成功率，特别是对于多晶原料的直径不同和不规则运动的形状效果不明显，存在着硅刺现象，成晶不稳定。因此，针对以上方面，需要对现有技术进行合理的改进。
实用新型内容
针对以上缺陷，本实用新型提供一种有利于提高成晶率、降低功耗损失、可消除硅刺现象、利于散热、成晶更稳定的用于拉制4寸区熔单晶硅加热线圈，以解决现有技术的诸多不足。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于拉制4寸区熔单晶硅加热线圈，包括线圈盘体，位于线圈盘体的线圈中心外围设置线圈台阶，同时，所述线圈盘体外围环绕设置环形线圈水路，此线圈盘体外径设置为70mm-190mm，所述线圈台阶的高度范围为1mm-3mm。
本实用新型所述的用于拉制4寸区熔单晶硅加热线圈的有益效果为：
(1)产品单匝加热线圈内径小，可形成腰细、距离短的熔区，使之更稳定；不受线圈内径的限制，适合于制备大直径FZ硅单晶，在生产中加热后产生磁场应力，和炉内生长条件形成一个非动态平衡条件，从而有利于循环生产；
(2)通过优化拓宽了线圈水路结构，对于单晶生产中线圈产生的热量利于散热，有利于保护产品、提高成晶率、尤其对于大直径单晶生长可提高成功率；
(3)线圈腿脚增加了电极的横截面积，利于降低功耗的损失，提高了功率利用率；
(4)通过增设线圈台阶，可依据不同直径的原料采用不同的线圈来改变生长时产生的磁场，利于单晶的生长，单晶成功率变高，生产工艺成本可相对降低；
(5)通过线圈倾斜角度的改变，使加热磁场的方向做了改变，对于原料化料的形状和旋转的角度改变较为理想；
(6)通过线圈直径(外径)尺寸的精确设置，有利于多晶原料的直径不同和不规则运动的形状化料有很好的效果，有利于多晶原料消除硅刺的现象，成晶更稳定。
附图说明
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型实施例所述用于拉制4寸区熔单晶硅加热线圈示意图。
图中：
1、线圈法兰盘；2、线圈中心；3、线圈台阶；4、线圈水路；5、线圈盘体。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例所述的用于拉制4寸区熔单晶硅加热线圈，包括线圈盘体5，此线圈盘体5与外侧线圈法兰盘1相接，位于线圈盘体5的线圈中心2外围设置线圈台阶3，同时，所述线圈盘体5外围环绕设置一圈线圈水路4；此外，对于工作线圈中的线圈缝也进行了改变，线圈缝的倾斜夹角在40°至70°之间，所述线圈台阶3的高度范围为1mm-3mm，此线圈盘体5外径范围为70mm-190mm。该产品单匝加热线圈内径小，可形成腰细、距离短的熔区，使之更稳定；不受线圈内径的限制，适合于制备大直径FZ硅单晶，在生产中加热后产生磁场应力，和炉内生长条件形成一个非动态平衡条件，从而有利于循环生产；线圈使用中，产生温度过高不利于单晶生长，本产品中对于线圈的水路也作了优化设计。
以上实施例是本实用新型较优选具体实施方式的一种，本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (2)
1.一种用于拉制4寸区熔单晶硅加热线圈，包括线圈盘体(5)，其特征在于：位于线圈盘体(5)的线圈中心(2)外围设置线圈台阶(3)，同时，所述线圈盘体(5)外围环绕设置环形线圈水路(4)，此线圈盘体(5)外径设置为70mm-190mm。
2.根据权利要求1所述的用于拉制4寸区熔单晶硅加热线圈，其特征在于：所述线圈台阶(3)的高度范围为1mm-3mm。
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| CN103966658A (zh) * | 2013-02-01 | 2014-08-06 | 刘剑 | 一种双水路冷却区熔感应线圈 |
| CN108425146A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-08-21 | 天津中环领先材料技术有限公司 | 一种降低区熔感应线圈形变的方法及抗形变线圈 |
| CN115369474A (zh) * | 2021-05-18 | 2022-11-22 | 胜高股份有限公司 | 感应加热绕组及使用其的单晶制造装置及单晶的制造方法 |
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