CN208008945U - 一种半导体级硅单晶炉的排气装置及单晶炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体级硅单晶炉的排气装置及单晶炉。排气装置包括排气圈、排气管；所述排气圈内部设有环形的引气通道、进气口、出气口；排气管包括排气管肘及自排气管肘下端延伸的管体；废气通过排气圈上的进气口引气，并依次通过引气通道、出气口及排气管将气体排出。该排气圈设置为环形，在与单晶炉中的坩埚配合时，能够自坩埚周向均匀的排气，避免坩埚各位置的温差过大而使内部长晶不均匀的隐患发生。并且排气管与坩埚之间并不会接触，排气管的热量并不会再影响坩埚的温度，使坩埚的温度减少外部影响，更加能够精确控制以提高长晶质量。

Description

一种半导体级硅单晶炉的排气装置及单晶炉

技术领域

本实用新型涉及到单晶炉领域，尤其是一种单晶炉用的排气装置，以及对应的单晶炉。

背景技术

单晶硅是具有基本完整的点阵结构的晶体，是一种良好的半导体材料，纯度可达到99.9999999％以上，可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在军事电子设备中也占有重要地位，处于新材料发展的前沿。

半导体级硅单晶炉是单晶硅产业链中重要的晶体生长设备，由于半导体级硅单晶体是在高温的条件下缓慢生长而成的，需要良好的温度梯度控制以形成冷心，同时需要均匀稳定的温度场以实现单晶体在坩埚中的的稳定生长。而在坩埚的排气过程中，实践中出现的问题是坩埚排气带走的热量时容易引起坩埚内热场紊乱、热量不均而影响长晶质量，晶体纯度及成品率较低，严重影响高纯度硅单晶的生产效率。

故需要一种新的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于半导体级单晶炉的排气装置，能够在提供排气功能的同时，降低对坩埚温度变化的影响，提高长晶质量。

本实用新型同时提供一种使用上述排气装置的单晶炉。

为达到上述目的，本实用新型排气装置可采用如下技术方案：

一种半导体级硅单晶炉的排气装置，包括排气圈及安装在排气圈外侧并自上向下延伸的排气管；所述排气圈包括内圈、围绕内圈的外圈、环形的顶板、环形的底盘；其中顶板设于内圈及外圈上方；底盘设于内圈及外圈下方；内圈、外圈、顶板、底盘共同围成环形的引气通道；所述内圈上设有若干进气口；所述外圈上设有与排气管一一对应的出气口；所述排气管包括排气管肘及自排气管肘下端延伸的管体；所述排气管肘的内侧设有向外圈凸伸的连接管；该连接管安装在所述外圈出气口上并通过出气口与引气通道连通；所述进气口、引气通道、出气口、连接管及排气管均连通。

有益效果：本实用新型的排气装置通过排气圈上的进气口引气，并依次通过引气通道、出气口、连接管及排气管将气体排出。由于设置为环形，在与单晶炉中的坩埚配合时，能够围绕坩埚设置并且自坩埚周向均匀的排气，使得坩埚内各个位置的温度变化均匀，避免坩埚各位置的温差过大而使内部长晶不均匀的隐患发生。并且排气管自排气圈外侧引出并自上而下延伸，排气管与坩埚之间并不会接触，排气管的热量并不会再影响坩埚的温度，使坩埚的温度减少外部影响，更加能够精确控制以提高长晶质量。

本实用新型还提供了使用上述半导体级硅单晶炉的排气装置的单晶炉，包括坩埚及围绕坩埚的加热器，述排气圈安装在加热器上端外侧，且内圈上的进气口与加热器连通。

该单晶炉的技术方案所能够达到的有益效果同上，同样是避免坩埚各位置的温差过大而使内部长晶不均匀的隐患发生。并使坩埚的温度减少外部影响，更加能够精确控制以提高长晶质量。

附图说明

图1为本实用新型排气装置的立体图。

图2为本实用新型排气装置的内部剖视图。

图3为本实用新型排气装置中排气管的立体图。

图4为在单晶炉内，排气装置与坩埚、环形的加热器配合的示意图。

具体实施方式

实施例一

本实用新型的实施例一公开一种半导体级硅单晶炉的排气装置。

请结合图1至图3所示，本实施例的半导体级硅单晶炉的排气装置，包括排气圈1及安装在排气圈1外侧并自上向下延伸的排气管2；所述排气圈1包括内圈11、围绕内圈11的外圈12、环形的顶板13、环形的底盘14。所述排气圈1的下端设有环形的隔热衬套3。其中顶板13设于内圈11及外圈12上方；底盘14设于内圈11及外圈12下方；内圈11、外圈12、顶板13、底盘14共同围成环形的引气通道15；所述内圈上设有若干进气口16；所述外圈12上设有与排气管2一一对应的出气口17。所述排气管2包括排气管肘21及自排气管肘21下端延伸的管体22。所述排气管肘21的内侧设有向外圈12凸伸的连接管23。该连接管23安装在所述外圈出气口17上并通过出气口17与引气通道15连通。所述进气口16、引气通道15、出气口17、连接管23及排气管2均连通，并自进气口16中的气体依次通过引气通道15、出气口17、连接管23及排气管2将气体排出。其中如图1所示，所述排气管2设置4个，并均匀的分布在排气圈1的外侧。

在本实施方式中，所述连接管23通过螺栓24固定于外圈12的外侧面；所述螺栓24位于引气通道15内，并自引气通道15内向外伸出连接固定外圈12及连接管23。这里的安装方式巧妙的利用了引气通道15的空间，不需要额外提供给螺栓24占用的空间，使排气装置的整体结构紧凑。所述连接管23的外围设有与螺栓24配合的螺纹孔25，当螺栓24的螺杆自引气通道15向外伸出后与螺纹孔25形成螺纹连接。所述排气管肘21的上方插入有排气帽26。

实施例二

请参阅图4所示，本实用新型还公开了一种包括上述半导体级硅单晶炉的排气装置的单晶炉的实施方式，该实施方式中的排气装置即实施例一中的排气装置。该单晶炉包括坩埚4及围绕坩埚4的环形的加热器5(即主加热器)。所述排气圈1安装在加热器5上端外侧，且内圈上的进气口16与坩埚4内部连通。

Claims (7)

1.一种半导体级硅单晶炉的排气装置，其特征在于，包括排气圈(1)及安装在排气圈(1)外侧并自上向下延伸的排气管(2)；

所述排气圈(1)包括内圈(11)、围绕内圈(11)的外圈(12)、环形的顶板(13)、环形的底盘(14)；其中顶板(13)设于内圈(11)及外圈(12)上方；底盘(14)设于内圈(11)及外圈(12)下方；内圈(11)、外圈(12)、顶板(13)、底盘(14)共同围成环形的引气通道(15)；所述内圈(11)上设有若干进气口(16)；所述外圈(12)上设有与排气管(2)一一对应的出气口(17)；

所述排气管(2)包括排气管肘(21)及自排气管肘(21)下端延伸的管体(22)；所述排气管肘(21)的内侧设有向外圈凸伸的连接管(23)；该连接管(23)安装在所述外圈出气口(17)上并通过出气口(17)与引气通道(15)连通；所述进气口(16)、引气通道(15)、出气口(17)、连接管(23)及排气管(2)均连通。

2.根据权利要求1所述的半导体级硅单晶炉的排气装置，其特征在于：所述连接管(23)通过螺栓(24)固定于外圈(12)的外侧面；所述螺栓(24)位于引气通道(15)内，并自引气通道(15)内向外伸出连接并固定外圈(12)及连接管(23)。

3.根据权利要求2所述的半导体级硅单晶炉的排气装置，其特征在于：所述连接管(23)的外围设有与螺栓(24)配合的螺纹孔(25)。

4.根据权利要求3所述的半导体级硅单晶炉的排气装置，其特征在于：所述排气管(2)设置4个，并均匀的分布在排气圈(1)的外侧。

5.根据权利要求4所述的半导体级硅单晶炉的排气装置，其特征在于：所述排气管肘(21)的上方插入有排气帽(26)。

6.根据权利要求5所述的半导体级硅单晶炉的排气装置，其特征在于：所述排气圈(1)的下端设有环形的隔热衬套(3)。

7.一种包括如权利要求1至6中任一项所述半导体级硅单晶炉的排气装置的单晶炉，包括坩埚(4)及围绕坩埚(4)的环形的加热器(5)，其特征在于：所述排气圈(1)安装在加热器(5)上端外侧，且内圈上的进气口(16)与坩埚(4)内部连通。