CN205688057U - 用于长晶的扩宽式加热装置 - Google Patents

Abstract

一种用于长晶的扩宽式加热装置，是连接于一固定在一长晶炉的一上炉壁的一顶壁部的电极组件，上炉壁自该顶壁部的一周缘围绕该长晶炉的一中心轴线朝下延伸有一围壁部。扩宽式加热装置包括一组悬吊板、N个侧加热板及N个连接板。各悬吊板具有一电连接电极组件的第一固定部、一朝下延伸的第二固定部及连接该第一固定部与该第二固定部的连接部。部分侧加热板连接于所述第二固定部，所述侧加热板分别具有反向延伸的两端缘，且是彼此依序间隔邻接。各连接板具有一连接部及两自其连接板的连接部朝两相邻侧加热板端缘延伸且固定于与其对应的两相邻侧加热板端缘的固定部。各侧加热板自其内表面及外表面至中心轴线的内距及至围壁部的内表面的外距各为D_i及D_o，

Description

用于长晶的扩宽式加热装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于长晶的加热装置，特别是涉及一种用于长晶的扩宽式加热装置。

背景技术

参阅图1、图2与图3，显示有一种现有的用于长晶的加热装置1。该加热装置1是连接于一长晶炉9的一电极组件91以围绕该长晶炉9的一内隔热单元92。该电极组件91是贯穿设置在该长晶炉9内的一外隔热单元93，以固定于该长晶炉9的一上炉壁94的一顶壁部941，且该上炉壁94自该顶壁部941的一周缘围绕该长晶炉9的一中心轴线Q朝下延伸有一围壁部942。

如图1所示，该加热装置1包括三个悬吊板11、四个侧加热板12，及四个连接板13。各悬吊板11具有一电连接于该电极组件91的上固定部111、一朝下延伸且连接于其中三个该侧加热板12的下固定部112，及一连接该上固定部111与该下固定部112的连接部113。各侧加热板12具有反向延伸的两端部121，且所述侧加热板12是彼此依序间隔邻接以共同界定出一供设置该内隔热单元92的空间120。各连接板13具有一连接部131，及两自其连接板13的连接部131朝该两相邻的侧加热板12的端部121延伸的固定部132。各连接板13的固定部132是固定与其对应的该两相邻的侧加热板12的端部121。

如图2所示，以现有GT Solar公司型号HP-450的机种来说，各侧加热板12自其一内表面122至该中心轴线Q界定出一53.15cm的内距d_i，并自其一外表面123至该围壁部942的一内表面9421界定出一31.0cm的外距d_o。因此，换句话说，由所述侧加热板12所共同界定出的该空间120的一俯视面积a为11299.69cm²[也就是，(53.15×2)²＝11299.69，见下方表1.]，且该俯视面积a是用来设置该内隔热单元92，以令一内部填置有一原物料(图未示)的坩埚95可被放置于该内隔热单元92内，从而使该坩埚95内的原物料熔融成一熔汤并经定向成长成一晶锭(ingot，图未示)。

表1.

详细地来说，参阅图4，各悬吊板11沿一如图4所示的水平方向X的一长度l为15.55cm，且沿一垂直于该水平方向X的高度方向Z的一高度h为23.50cm(见表1.)；此外，各悬吊板11的连接部113与其上固定部111间形成有一12.58cm的高度差△h。参阅图5，各连接板13沿该水平方向X与一垂直于该水平方向X的垂直方向Y的一边长s各为11.75cm，且各连接板13的该两固定部132分别具有一2.55cm的厚度t，各连接板13的连接部131与其该两固定部132间是分别形成有一0.9cm且供设置其所对应的侧加热板12的端部121的间隙g(见表1.)。

此处需说明的是，该长晶炉9一般实施长晶制程时，该晶锭的产出质量一般是受限于该长晶炉9及所述侧加热板12所界定的空间120中的一热场(hot zone)设计。然而，前述高度差△h与间隙g皆影响着该空间120的尺寸及其热场分布。当该空间120的尺寸增加时，热场分布相对增加且容置于该空间120内的内隔热单元92的尺寸能相对扩增。同样地，该内隔热单元92内所能放置的坩埚95尺寸也能扩增，以进一步地增加坩埚内部所能填置的原物料用量并为业界提供较大的产量。

然而，该现有的加热装置1所提供的热场狭窄，不只该空间120内所能放置的坩埚95尺寸受限，无法增加原物料用量，也使邻近该坩埚95的一周壁处的熔汤容易在长晶过程中形成此技术领域所不乐见的侧向晶(lateral crystal)。因此，本创作所属技术领域中的相关技术人员无不想方设法地改良该加热装置1，以借此改善晶锭的产出质量并提升晶锭的产量。

经上述说明可知，改良该加热装置1以改善晶锭的产出质量并提升晶锭的产量，是此技术领域相关技术人员可再突破的课题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能改善晶锭的产出质量并提升晶锭的产量的用于长晶的扩宽式加热装置。

本实用新型用于长晶的扩宽式加热装置，是连接于一长晶炉的一电极组件以围绕一内隔热单元，该电极组件是贯穿设置在该长晶炉内的一外隔热单元以固定于该长晶炉的一上炉壁的一顶壁部，该上炉壁自该顶壁部的一周缘围绕该长晶炉的一中心轴线朝下延伸有一围壁部。该扩宽式加热装置包括一组悬吊板、N个侧加热板，及N个连接板。各悬吊板具有一连接于该电极组件以与该电极组件电连接的第一固定部、一朝下延伸的第二固定部，及一连接该第一固定部与该第二固定部的连接部。一部分侧加热板连接于各悬吊板的第二固定部，且各侧加热板具有反向延伸的两端缘，所述侧加热板是彼此依序间隔邻接以共同界定出一供容置该内隔热单元的空间。各连接板具有一连接部，及两自其连接部朝该两相邻的侧加热板的端缘延伸的固定部。各连接板的固定部是固定于与其对应的该两相邻的侧加热板的端缘。在本实用新型中，各侧加热板自其一内表面至该中心轴线界定出一内距D_i，并自其一外表面至该围壁部的一内表面界定出一外距D_o，且

本实用新型的用于长晶的扩宽式加热装置，N等于4。

本实用新型的用于长晶的扩宽式加热装置，由所述侧加热板所共同界定出的该空间的一俯视面积是大于11400cm²。

本实用新型的有益效果在于：令内距D_i总和对外距D_o总和的比值是大于等于1.75，以借此增加由所述侧加热板所共同界定出的该空间并增加该空间中的热场范围，从而扩增该空间内所能容置的内隔热单元与坩埚的尺寸，以改善晶锭的产出质量并提升晶锭的产能。

附图说明

本实用新型的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一立体图，说明一种现有的用于长晶的加热装置；

图2是一俯视示意图，说明图1所显示的加热装置设置于一长晶炉内部的态样；

图3是沿图2的直线III-III所取得的一正视示意图，说明该加热装置与该长晶炉内的细部元件间的连接关系；

图4是一正视示意图，说明该加热装置的一悬吊板的细部结构；

图5是一俯视示意图，说明该加热装置的一连接板的细部结构；

图6是一立体图，说明本实用新型用于长晶的扩宽式加热装置的一实施例；

图7是一俯视示意图，说明本实用新型该实施例设置于该长晶炉内部的实施态样；

图8是沿图7的直线VIII-VIII所取得的一正视示意图，说明本实用新型该实施例与该长晶炉内的细部元件间的连接关系；

图9是一正视示意图，说明本实用新型该实施例的一悬吊板的细部结构；及

图10是一俯视示意图，说明本实用新型该实施例的一连接板的细部结构。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一个实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

如图6、图7与图8所示，本实用新型用于长晶的扩宽式加热装置的一实施例，是连接于该长晶炉9的该电极组件91以围绕该内隔热单元92。该电极组件91是贯穿设置在该长晶炉9内的该外隔热单元93以固定于该长晶炉91的该上炉壁94的顶壁部941。该上炉壁94自该顶壁部941的周缘围绕该长晶炉9的该中心轴线Q朝下延伸有该围壁部942。本实用新型该实施例的用于长晶的扩宽式加热装置包括一组悬吊板2、N个侧加热板3，及N个连接板4。

各悬吊板2具有一连接于该电极组件91以与该电极组件91电连接的第一固定部21、一朝下延伸的第二固定部22，及一连接该第一固定部21与该第二固定部22的连接部23。

如图6所示，一部分侧加热板3连接于各悬吊板2的第二固定部22，且各侧加热板3具有反向延伸的两端缘31，所述侧加热板3是彼此依序间隔邻接以共同界定出一供容置该内隔热单元92的空间30。

各连接板4具有一连接部41，及两自其连接板4的连接部41朝该两相邻的侧加热板3的端缘31延伸的固定部42。各连接板4的固定部42是固定于与其对应的该两相邻的侧加热板3的端缘31。较佳地，各悬吊板2、各侧加热板3与各连接板4是由具有导电性的石墨(graphite)所制成，以令电源是经由电连接有该电极组件91的所述悬吊板2供应到该部分侧加热板3，并进一步地借由所述连接板4使电源供应到剩余的侧加热板3以形成电连接。在本实用新型该实施例中，各悬吊板2、各侧加热板3与各连接板4是由型号为EGS-743的石墨所制成。此外，所述悬吊板2是分别借由一石墨螺丝螺帽组自显示于图6的第一固定部21与第二固定部22的螺孔锁入，以分别与所述电极组件91及该部分侧加热板3连接固定；同样地，所述连接板4是分别借由一石墨螺丝螺帽组自显示于图6的固定部42的螺孔锁入，以分别与所述侧加热板3连接固定。所述悬吊板2、所述侧加热板3与所述连接板4间的螺接组合关系并非本实用新型的技术重点，于此不再多加赘述。

较佳地，各侧加热板3自其一内表面32至该中心轴线Q界定出一内距D_i，并自其一外表面33至该围壁部942的一内表面9421界定出一外距D_o，且在本实用新型该实施例中，N等于4。

更佳地，由所述侧加热板3所共同界定出的该空间30的一俯视面积A(见图7)是大于11400cm²。在本实用新型该实施例中，D_i等于53.75cm，且D_o等于30.40cm。

更具体地来说，在本实用新型该实施例中(再参阅图9)，各悬吊板2沿该水平方向X的一长度L为16.05cm，且沿该高度方向Z的一高度H为25.30cm；此外，各悬吊板2的连接部23与其第一固定部21间形成有一13.03cm的高度差△H。参阅图10，各连接板4沿该水平方向X与该垂直方向Y各具有11.75cm的边长s，且各连接板4的该两固定部42分别具有一2.30cm的厚度T，且各连接板4的连接部41与其该两固定部42间是分别形成有一1.15cm且供设置其所对应的侧加热板3的端缘31的间隙G。为方便说明本实用新型的技术特征及其功效，以下是汇整该现有的悬吊板11、连接板13的尺寸及其相对于该长晶炉9间的尺寸关系，与本实用新型该实施例的悬吊板2、连接板4的尺寸及其相对于该长晶炉9间的尺寸关系于下方表2.中，以借此辅助说明。

表2.

根据上方表2.显示可知，本实用新型该实施例主要是在不改变各连接板4的边长s(11.75cm)的条件下，直接缩减其固定部42的厚度T(2.30cm)，令其连接部41与其两固定部42间的间隙G(1.15cm)是相对该现有的间隙g(0.90cm)增加0.25cm，以借此在不变更该长晶炉9尺寸的前提下扩增内距D_i(53.75cm)并相对缩减外距D_o(30.40cm)，使该空间30中的热场范围横向延伸，从而令本实用新型该实施例的俯视面积A(11556.25cm²)相较于该现有的俯视面积a(11299.69cm²)增加256.56cm²。因此，被设置于该空间30内的内隔热单元92的横向尺寸可以获得提升(见图7)，以扩增该内隔热单元92内部所放置的坩埚95的横向尺寸。

此外，根据表2显示也可得知，本实用新型该实施例更进一步地令各悬吊板2的长度L(16.05cm)与高度H(25.30cm)等尺寸增加，以借此提高各悬吊板2的第一固定部21与其连接部23间的高度差△H(13.03cm)。相较于现有的悬吊板11的上固定部111与其连接部113间所构成的高度差△h(12.58cm)，本实用新型该实施例的各悬吊板2所提供的高度差△H增加了0.45cm。因此，该空间30内的热场进一步地沿该高度方向Z纵向扩增(见图8)；此外，被放置于该空间30内的内隔热单元92的纵向尺寸可以获得提升，进而借此扩增坩埚95的纵向尺寸。

经上述两段说明可知，本实用新型该实施例横向扩增所述间隙G并纵向增加所述高度差△H，以使该空间30的横向尺寸与纵向尺寸获得提升，并令该空间30中的热场范围增加，使得该空间30中的内隔热单元92尺寸及该内隔热单元92所放置的坩埚95尺寸皆可扩增。因此，增加了该坩埚95内部所能填置的原物料用量，并为业界提供较大的晶锭产量；此外，邻近该坩埚95周壁处的熔汤也不易在长晶过程中形成侧向晶，可降低晶锭缺陷密度以改善晶锭的产出质量。

综上所述，本实用新型用于长晶的扩宽式加热装置，在不改变各连接板4的边长s且维持该长晶炉9尺寸的前提下，令内距D_i总和对外距D_o总和的比值是大于等于1.75，以借此增加由所述侧加热板3所共同界定出的该空间30并增加该空间30中的热场范围，从而扩增该空间30内所能容置的内隔热单元92与坩埚95的尺寸以提升晶锭的产能并改善晶锭的产出质量。因此，确实可达到本实用新型的目的。

Claims (3)

1.一种用于长晶的扩宽式加热装置，是连接于一长晶炉的一电极组件以围绕一内隔热单元，该电极组件是贯穿设置在该长晶炉内的一外隔热单元以固定于该长晶炉的一上炉壁的一顶壁部，该上炉壁自该顶壁部的一周缘围绕该长晶炉的一中心轴线朝下延伸有一围壁部，其特征在于：该扩宽式加热装置包含：

一组悬吊板，各悬吊板具有一连接于该电极组件以与该电极组件电连接的第一固定部、一朝下延伸的第二固定部，及一连接该第一固定部与该第二固定部的连接部；

N个侧加热板，一部分连接于各悬吊板的第二固定部，且各侧加热板具有反向延伸的两端缘，所述侧加热板是彼此依序间隔邻接以共同界定出一供容置该内隔热单元的空间；及

N个连接板，各具有一连接部及两自其连接部朝该两相邻的侧加热板的端缘延伸的固定部，各连接板的固定部是固定于与其对应的该两相邻的侧加热板的端缘；

其中，各侧加热板自其一内表面至该中心轴线界定出一内距(D_i)，并自其一外表面至该围壁部的一内表面界定出一外距(D_o)，且

2.根据权利要求第1项所述的用于长晶的扩宽式加热装置，其特征在于：N等于4。

3.根据权利要求第2项所述的用于长晶的扩宽式加热装置，其特征在于：由所述侧加热板所共同界定出的该空间的一俯视面积是大于11400cm²。