CN207944171U - 一种单晶硅炉内导流筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单晶硅炉内导流筒，包括外筒和内筒，外筒的内侧设有反射层和保温层，保温层的一侧设有内筒，保温层和内筒之间设有空腔，内筒的顶部固定连接有分流导流筒，分流导流筒由喇叭状的排气导流筒段、水平导流环和竖直段辅助分流筒组成，外筒的顶部通过螺栓和螺母与水平导流环固定连接，外筒的底部设有出气口。本实用新型单晶硅炉内导流筒，通过保温层内部设有内筒，保温层和内筒间为空腔，且空腔厚度不小于5mm，减少保温层热量对内筒的热传导，使保温效果大打折扣，将气流分割成内外两股，从而减少气流带走加热器的热量，同时借助外筒上的保温层和反射层，屏蔽热流并反射加热器的热辐射，从而减少热量的散失。

Description

一种单晶硅炉内导流筒

技术领域

本实用新型涉及单晶硅制造技术领域，具体为一种单晶硅炉内导流筒。

背景技术

随着集成电路向小型化、低功耗、高运算速率、窄线宽的快速发展，对大尺寸集成电路用硅片的品质与性能提出了更高的要求。随着晶锭尺寸的加大，晶锭生长所需的温度场设计难度增大，单晶硅生长炉制造难度与成本大幅增加。各个单晶硅生产厂家都在尽一切努力提高无位错单晶成品率，以取得在市场竞争中的优势为提高无位错单晶成品率上，就必须增加高纯氩气对固液界面的保护，以防止周围颗粒进入固液界面破坏无位错单晶生长。现有的技术在一定程度上具有提供晶锭生长速率，降低熔体中氧浓度的作用，但依然存在晶锭生长末期，坩埚壁对导流筒的辐射加剧，导流筒温度升高，导流筒自身对晶锭的辐射加剧，不利于晶锭的生长，坩埚和熔体热辐射热量散失严重，升温化料时间较长，单晶炉功耗高，晶锭中氧浓度依然较高，晶锭的电阻率较低，因此我们对此做出改进，提出一种单晶硅炉内导流筒。

实用新型内容

为解决现有技术存在的温度过高、功耗大和晶锭中氧浓度高的缺陷，本实用新型提供一种单晶硅炉内导流筒。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种单晶硅炉内导流筒，包括外筒和内筒，所述外筒的内侧设有反射层和保温层，所述保温层的一侧设有内筒，所述保温层和内筒之间设有空腔，所述内筒的顶部固定连接有分流导流筒，所述分流导流筒由喇叭状的排气导流筒段、水平导流环和竖直段辅助分流筒组成，所述外筒的顶部通过螺栓和螺母与水平导流环固定连接，所述水平导流环的内侧套设有喇叭状的排气导流筒段，所述水平导流环的另一端套设有竖直段辅助分流筒，所述外筒的底部设有出气口。

进一步的，所述内筒的内壁设有由石英砂喷砂形成的粗糙面。

进一步的，所述内筒与保温层之间的空腔厚度不小于5mm。

进一步的，所述保温层由石墨保温碳毡构成。

进一步的，所述反射层的表面为镜面。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该种单晶硅炉内导流筒，通过设有反射层，且反射层表面为镜面，将热辐射反射回筒内，避免外筒温度过高，且减小热量散失，通过保温层内部设有内筒，保温层和内筒间为空腔，且空腔厚度不小于5mm，减少保温层热量对内筒的热传导，使保温效果大打折扣，通过飞流导流筒由喇叭状的排气导流筒段、水平导流环和竖直段辅助分流筒组成，将气流分割成内外两股，从而减少气流带走加热器的热量，同时借助外筒上的保温层和反射层，屏蔽热流并反射加热器的热辐射，从而减少热量的散失，通过将外筒的顶部通过螺栓和螺母与水平导流环固定连接，保持空腔的厚度不变，通过设有水平导流环，对内筒外部的空腔的气流做阻挡，减小空腔热量的散失，通过在外筒的底部设有进气通道，使得氩气流迅速的。

附图说明

图1是本实用新型一种单晶硅炉内导流筒的结构示意图；

图2是本实用新型一种单晶硅炉内导流筒的侧面结构示意图；

图3是本实用新型一种单晶硅炉内导流筒的俯视图。

图中：1、外筒；2、内筒；3、分流导流筒；4、喇叭状的排气导流筒段；5、水平导流环；6、竖直段辅助分流筒；7、空腔；8、保温层；9、反射层；10、出气口；11、螺栓；12、螺母。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-3所示，一种单晶硅炉内导流筒，包括外筒1和内筒2，其特征在于，外筒1的内侧设有反射层9和保温层8，保温层8的一侧设有内筒2，保温层8和内筒2之间设有空腔7，内筒2的顶部固定连接有分流导流筒3，分流导流筒3由喇叭状的排气导流筒段4、水平导流环5和竖直段辅助分流筒6组成，外筒1的顶部通过螺栓 11和螺母12与水平导流环5固定连接，水平导流环5的内侧套设有喇叭状的排气导流筒段4，水平导流环5的另一端套设有竖直段辅助分流筒6，外筒1的底部设有出气口10。

其中，内筒2的内壁设有由石英砂喷砂形成的粗糙面，吸收来自晶锭表面的辐射热，减少对晶锭的辐射，提高晶锭的散热效率。

其中，内筒2与保温层8之间的空腔7厚度不小于5mm，减少保温层8热量对内筒2的热传导，使保温效果大打折扣。

其中，保温层8由聚丙烯腈基石墨毡构成，其弹性好、可任意折叠、剪裁和可用石墨纱缝合，且使用温度可达3000℃左右。

其中，反射层9的表面为镜面，保证反射效果，减小反射层本身对热量的吸收。

需要说明的是，本实用新型为一种单晶硅炉内导流筒，具体的，该单晶硅炉内导流筒的氩气流的走向是从上到下经过内筒2，然后从内筒2的导流出口10向下到达熔体表面，经过内筒2的筒体底端和保温层8表面构成的空腔7，然后拐弯沿着空腔7向上，再通过内筒2外壁和保温层8的间隙向上，待多晶原料完全融化后，增大气流与液面热交换的接触面积与热交换时长，升高流向内筒2气体的温度，增大气体的流速，从而在分流导流筒3周围形成高温气幕，借助反射层9反射来自晶体的热辐射，提高晶体的温度，促使多晶料颗粒逐渐融化变小或消失，减小或消除多晶料颗粒对温场对称性和稳定性的影响，通过在外筒的顶部通过螺栓和螺母与水平导流环5固定连接，从而保持空腔7的厚度不变。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种单晶硅炉内导流筒，包括外筒(1)和内筒(2)，其特征在于，所述外筒(1)的内侧设有反射层(9)和保温层(8)，所述保温层(8)的一侧设有内筒(2)，所述保温层(8)和内筒(2)之间设有空腔(7)，所述内筒(2)的顶部固定连接有分流导流筒(3)，所述分流导流筒(3)由喇叭状的排气导流筒段(4)、水平导流环(5)和竖直段辅助分流筒(6)组成，所述外筒(1)的顶部通过螺栓(11)和螺母(12)与水平导流环(5)固定连接，所述水平导流环(5)的内侧套设有喇叭状的排气导流筒段(4)，所述水平导流环(5)的另一端套设有竖直段辅助分流筒(6)，所述外筒(1)的底部设有出气口(10)。

2.根据权利要求1所述的一种单晶硅炉内导流筒，其特征在于，所述内筒(2)的内壁设有由石英砂喷砂形成的粗糙面。

3.根据权利要求1所述的一种单晶硅炉内导流筒，其特征在于，所述内筒(2)与保温层(8)之间的空腔(7)间距大于5mm。

4.根据权利要求1所述的一种单晶硅炉内导流筒，其特征在于，所述保温层(8)由石墨保温碳毡组成。

5.根据权利要求1所述的一种单晶硅炉内导流筒，其特征在于，所述反射层(9)的表面由镜面组成。