CN202968743U - 单晶炉及其坩埚托杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单晶炉的坩埚托杆，包括托杆本体，其特征在于，还包括设置在所述托杆本体上的环状导流部，且所述环状导流部伸出所述托杆本体的外壁的距离大于所述单晶炉的护盘压片与所述外壁之间的距离。本实用新型提供的单晶炉的坩埚托杆，因增设了对多晶硅溶液具有导流作用的环状导流部，避免了硅溶液顺着托杆本体流到托杆本体底部对坩埚轴波纹管、控制线路和水冷电缆造成损害，消除了安全隐患，保证了单晶炉的正常、安全生产。本实用新型还提供了一种具有上述坩埚托杆的单晶炉。

Description

单晶炉及其坩埚托杆

技术领域

本实用新型涉及单晶炉技术领域，更具体地说，涉及一种单晶炉的坩埚托杆，本实用新型还涉及一种具有上述坩埚托杆的单晶炉。

背景技术

单晶炉是采用直拉法生产单晶硅的主要设备。其中，生产单晶硅的多晶硅原料放置于石英坩埚中，石英坩埚放置于位于单晶炉热场中的石墨埚中，而石墨埚被一根圆柱状的坩埚托杆支撑（如图1所示），坩埚托杆的下部穿过单晶炉的炉底以与外部的驱动装置连接，位于热场中的炉底上设置有隔热层和护盘压片（护盘压片：单晶炉热场的组成部分之一，用于保护单晶炉炉底），坩埚托杆穿过隔热层和护盘压片的部分，在其外侧套设有托杆护套。

在单晶硅的生产过程中，需要将固体多晶硅原料熔化，在熔化的过程中会挥发出硅蒸汽，硅蒸汽存在于热场中，又因为热场中温度较高，所以会使得热场中的石墨件与硅蒸汽发生反应。石墨埚在长时间使用后可能会因与硅蒸汽反应而导致其断裂，石墨埚断裂后进而导致石英坩埚破裂，熔化后的多晶硅溶液从石英坩埚中流出导致发生硅泄漏事故，多晶硅溶液从石英坩埚中流出后经石墨埚流到坩埚托杆上，然后沿着坩埚托杆侧壁流向坩埚托杆的底部，进而烫坏设置在坩埚托杆底部的坩埚轴波纹管，而坩埚轴波纹管下方设置有控制线路和水冷电缆，如果多晶硅溶液流到这些配件上就会对单晶炉的整体运转产生较大影响，造成严重的后果，并且具有极大的安全隐患。此外，一旦多晶硅溶液流到坩埚托杆上，就会对坩埚托杆造成污染，导致坩埚托杆不能再次使用，需要更换新的坩埚托杆，造成了极大的资源浪费，使得生产成本无法降低。

因此，如何提供如何避免泄漏的多晶硅溶液流到坩埚托杆的底部，降低多晶硅溶液对设备造成的损害，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种单晶炉的坩埚托杆，其避免了泄漏的多晶硅溶液流到坩埚托杆的底部，降低了多晶硅溶液对设备造成的损害。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种单晶炉的坩埚托杆，包括托杆本体，其特征在于，还包括设置在所述托杆本体上的环状导流部，且所述环状导流部伸出所述托杆本体的外壁的距离大于所述单晶炉的护盘压片与所述外壁之间的距离。

优选的，上述单晶炉的坩埚托杆中，所述托杆本体包括：

顶部托杆，所述顶部托杆上设置有可与单晶炉的石墨埚连接的安装部；

与所述顶部托杆同轴设置的底部托杆；其中，

所述环状导流部设置在所述顶部托杆上，且位于所述安装部的底端。

优选的，上述单晶炉的坩埚托杆中，所述环状导流部的纵切面的边缘围成的形状为直角三角形，且直角三角形的斜边所在的面为所述环状导流部的顶面。

优选的，上述单晶炉的坩埚托杆中，所述环状导流部与所述顶部托杆为一体式结构。

优选的，上述单晶炉的坩埚托杆中，所述顶部托杆与所述底部托杆通过固定销连接。

优选的，上述单晶炉的坩埚托杆中，所述环状导流部伸出所述外壁的长度为30mm。

基于上述提供的坩埚托杆，本实用新型还提供了一种单晶炉，该单晶炉具有上述任意一项所述的坩埚托杆。

本实用新型提供的单晶炉的坩埚托杆中，在托杆本体的外壁上增设了环状导流部，当发生硅泄漏时，多晶硅溶液在沿着坩埚托杆流动时，环状导流部会对多晶硅溶液起到导流作用，因为环状导流部伸出托杆本体的外壁的距离大于单晶炉的护盘压片与托杆本体的外壁之间的距离，所以在环状导流部的导流作用下，多晶硅溶液会从环状导流部上直接滴落至护盘压片上。本实用新型提供的单晶炉的坩埚托杆，因增设了对多晶硅溶液具有导流作用的环状导流部，避免了硅溶液顺着托杆本体流到托杆本体底部对坩埚轴波纹管、控制线路和水冷电缆造成损害，消除了安全隐患，保证了单晶炉的正常、安全生产。本实用新型还提供了一种具有上述坩埚托杆的单晶炉。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为现有技术提供的单晶炉的坩埚托杆的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的单晶炉的坩埚托杆的装配图；

图3为本实用新型实施例提供的单晶炉的坩埚托杆的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的单晶炉的结构示意图。

以上图1-图4中：

托杆本体1、环状导流部2，顶部托杆11、安装部12、底部托杆13。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方式进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

本实用新型提供了一种单晶炉的坩埚托杆，其避免了泄漏的多晶硅溶液流到坩埚托杆的底部，降低了多晶硅溶液对设备造成的损害。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2-图4所示，本实用新型实施例提供的单晶炉的坩埚托杆，包括托杆本体1，其还包括设置在托杆本体1上的环状导流部2，且环状导流部2伸出托杆本体1的外壁的距离大于单晶炉的护盘压片与外壁之间的距离。

本实施例提供的单晶炉的坩埚托杆中，在托杆本体1的外壁上增设了环状导流部2，当发生硅泄漏时，多晶硅溶液在沿着坩埚托杆流动时，环状导流部2会对多晶硅溶液起到导流作用，因为环状导流部2伸出托杆本体1的外壁的距离大于单晶炉的护盘压片与托杆本体1的外壁之间的距离，所以在环状导流部2的导流作用下，多晶硅溶液会从环状导流部2上直接滴落至护盘压片上。

本实施例提供的单晶炉的坩埚托杆，因增设了对多晶硅溶液具有导流作用的环状导流部2，避免了硅溶液顺着托杆本体1流到托杆本体1底部对坩埚轴波纹管、控制线路和水冷电缆造成损害，消除了安全隐患，保证了单晶炉的正常、安全生产。

为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的单晶炉的坩埚托杆中，托杆本体1包括：

顶部托杆11，顶部托杆11上设置有可与单晶炉的石墨埚连接的安装部12；

与顶部托杆11同轴设置的底部托杆13；其中，

环状导流部2设置在顶部托杆11上，且位于安装部12的底端。

如图2和图3所示，本实施例中，在增设环状导流部2的基础之上，还将原有的一体式结构的托杆本体1改进为分体式结构，即将原有的托杆本体1分为顶部托杆11和与顶部托杆11同轴设置的底部托杆13，其中，顶部托杆11为与石墨埚连接的部分，其上具有用于与石墨埚安装的安装部12，环状导流部2设置在此顶部托杆11上且位于安装部12的底端，以保证从石墨埚中流出的多晶硅溶液能够流到环状导流部2上。底部托杆13连接在顶部托杆11的下方，其穿过单晶炉的炉底并与驱动装置连接。

将托杆本体1设置为具有顶部托杆11和底部托杆13的分体式结构后，在多晶硅溶液从顶部托杆11流到环状导流部2上以后，在环状导流部2的导流作用下可以避免多晶硅溶液流到底部托杆13上，这样就避免了多晶硅溶液对底部托杆13的污染，更换托杆本体1时，只需更换顶部托杆11即可，底部托杆13无需更换，节约了生产资源，显著的降低了生产成本。

优选的，环状导流部2的纵切面的形状为直角三角形，且直角三角形的斜边所在的面为环状导流部2的顶面，如图2和图3所示。顶面为倾斜面的结构可以对多晶硅溶液起到较好的导流作用，其导流效果更佳，环状导流部2的底面为一直角边，可以在一定程度上减小多晶硅溶液顺其流到底部托杆13上的几率，避免对底部托杆13造成污染，导流效果更加的突出。

此外，除上述结构外，环状导流部2的纵切面还可以为其他的形状，例如环状导流部2的底面同样为向下倾斜的斜面，此时纵切面边缘围成的三角形为钝角三角形，这样可以进一步减小多晶硅溶液顺着底面流到底部托杆13上的几率。当然，环状导流部2的纵切面边缘围成的形状还可以是其他的多边形，还可以是弧形。

具体的，环状导流部2与顶部托杆11为一体式结构，如图2和图3所示。采用一体式结构可以最大程度的保证环状导流部2与顶部托杆11连接的密封性，避免多晶硅溶液从环状导流部2与顶部托杆11的连接处流到底部托杆13上，而且也增强了环状导流部2与顶部托杆11的连接强度，使得其使用寿命更长。

进一步的，顶部托杆11与底部托杆13通过固定销连接。此种连接方式为实际生产过程中最为简单且易于实现的连接方式，为优选方案。在不影响顶部托杆11与底部托杆13正常连接的情况下，还可以采用其他的方式，如螺纹连接。

优选的，环状导流部2伸出外壁的长度为30mm。

基于上述实施例中提供的坩埚托杆，本实用新型实施例还提供了一种单晶炉，该单晶炉具有上述实施例中提供的坩埚托杆，如图4所示。

由于该单晶炉采用了上述实施例的坩埚托杆，所以该单晶炉由坩埚托杆带来的有益效果请参考上述实施例中相应的部分，在此不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种单晶炉的坩埚托杆，包括托杆本体，其特征在于，还包括设置在所述托杆本体上的环状导流部，且所述环状导流部伸出所述托杆本体的外壁的距离大于所述单晶炉的护盘压片与所述外壁之间的距离。

2.根据权利要求1所述的单晶炉的坩埚托杆，其特征在于，所述托杆本体包括：

顶部托杆，所述顶部托杆上设置有可与单晶炉的石墨埚连接的安装部；

与所述顶部托杆同轴设置的底部托杆；其中，

所述环状导流部设置在所述顶部托杆上，且位于所述安装部的底端。

3.根据权利要求1所述的单晶炉的坩埚托杆，其特征在于，所述环状导流部的纵切面的边缘围成的形状为直角三角形，且直角三角形的斜边所在的面为所述环状导流部的顶面。

4.根据权利要求2所述的单晶炉的坩埚托杆，其特征在于，所述环状导流部与所述顶部托杆为一体式结构。

5.根据权利要求2所述的单晶炉的坩埚托杆，其特征在于，所述顶部托杆与所述底部托杆通过固定销连接。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的单晶炉的坩埚托杆，其特征在于，所述环状导流部伸出所述外壁的长度为30mm。

7.一种单晶炉，其特征在于，其具有上述权利要求1-6中任意一项所述的坩埚托杆。

Images