CN208121237U - 一种单晶硅长晶炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种单晶硅长晶炉，涉及单晶硅生产领域，包括炉体以及延伸至炉体内部的提拉头，炉体内设置有坩埚，坩埚通过座体连接于炉体底部，坩埚的外部环绕有加热器，坩埚的上部设置有导流筒；加热器为双层结构，内层为圆筒状，外层为螺旋状；外层环形底部以及螺旋状上部；内层与外层之间设置有耐热材料制成的连接环；加热器的下部还设置有电极对，电极对包括设置于外层底部的第一电极以及设置于内层底部的第二电极；第一电极与第二电极分别与炉体底部的第一电极柱与第二电极柱连接。本实用新型的目的，提供一种单晶硅长晶炉，结构合理，锁热效果好，双层加热，化料效率高，温度均衡，减少热对流及损失。

Description

一种单晶硅长晶炉

技术领域

本实用新型属于单晶硅生产领域，具体为一种单晶硅长晶炉。

背景技术

长晶炉是用于人工合成晶体的设备，人工合成晶体生长是指物质在一定温度、压力、浓度、介质、pH等条件下由气相、液相、固相转化，形成特定线度尺寸晶体的过程。常用于单晶硅的生产。

单晶硅，即硅的单晶体，是一种比较活泼的非金属元素，具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等，用高纯度的多晶硅在长晶炉（单晶炉）内拉制而成，纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。

现有的长晶炉中，其热场热利用率较低，热辐射高、热对流大导致热损失多，且现有热场的加热器，多为单层结构，锁热效果差，熔料速度较慢，导致石英坩埚与熔硅反应时间延长，使得反应产生的氧化硅增多，可能影响产品纯度，同时，也不利于生产效率提高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种单晶硅长晶炉，结构合理，锁热效果好，双层加热，化料效率高，温度均衡，减少热对流及损失。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种单晶硅长晶炉，包括炉体以及延伸至炉体内部的提拉头，所述炉体内设置有坩埚，所述坩埚通过座体连接于炉体底部，所述坩埚的外部环绕有加热器，所述坩埚的上部设置有导流筒；其特征在于，所述加热器为双层结构，内层为圆筒状，外层为螺旋状；所述外层环形底部以及螺旋状上部；所述内层与外层之间设置有耐热材料制成的连接环；所述加热器的下部还设置有电极对，所述电极对包括设置于外层底部的第一电极以及设置于内层底部的第二电极；所述第一电极与第二电极分别与炉体底部的第一电极柱与第二电极柱连接。

进一步的，所述上部与内层之间沿螺旋方向间隔设置有定位块。

进一步的，所述内层的第二电极相对一侧设置有支撑脚。

进一步的，所述内层高于外层。

进一步的，所述内层由若干个“几”字型块组成，其平面展开形状形成直角弯折的S型。

进一步的，炉体圆周内壁上设置有隔热保温层。

本实用新型的有益效果：提供一种单晶硅长晶炉，结构合理，内层和外层双层结构，化料时同时加热，圆筒状内层与螺旋状外层配合使得加热时温度均衡，化料效率高，锁热效果好；拉晶时，外层可以低功率加热，以减少热对流和辐射，从而减少热损失。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型加热器立体结构示意图。

图3为本实用新型加热器内层展开示意图。

图中所述文字标注表示为：1、加热器；2、炉体；21、保温层；3、坩埚；5、导流筒；6、提拉头；41、第一电极柱；42、第二电极柱；10、内层；11、外层；12、电极对；13、连接环；14、支撑脚；15、定位块；111、环形底部；112、螺旋状上部；121、第一电极；122、二电极；。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图3所示，本实用新型的具体结构为：一种单晶硅长晶炉，包括炉体（2）以及延伸至炉体（2）内部的提拉头（6），所述炉体（2）内设置有坩埚（3），坩埚（3）一般采用石磨坩埚和石英坩埚的组合坩埚,所述坩埚（3）通过座体（31）连接于炉体（2）底部，所述坩埚（3）的外部环绕有加热器（1），所述坩埚（3）的上部设置有导流筒（5）；所述加热器（1）为双层结构，内层（10）为圆筒状，外层（11）为螺旋状；所述外层（11）环形底部（111）以及螺旋状上部（112）；所述内层（10）与（11）外层之间设置有耐热材料制成的连接环（13）；所述加热器（1）的下部还设置有电极对（12），所述电极对（12）包括设置于外层（11）底部的第一电极（121）以及设置于内层（10）底部的第二电极（122）；所述第一电极（121）与第二电极（122）分别与炉体（2）底部的第一电极柱（41）与第二电极柱（42）连接。

优选的，所述上部（112）与内层（10）之间沿螺旋方向间隔设置有定位块（15），方便内外层整体同心定位。

优选的，所述内层（10）的第二电极（122）相对一侧设置有支撑脚（14），加强整体的稳固性。

优选的，所述内层（10）高于外层（11），以更好满足提拉要求。

优选的，所述内层（10）由若干个“几”字型块组成，其平面展开形状形成直角弯折的S型。

优选的，炉体（2）圆周内壁上设置有隔热保温层（21），减少热损失，降低功耗。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种单晶硅长晶炉，包括炉体（2）以及延伸至炉体（2）内部的提拉头（6），所述炉体（2）内设置有坩埚（3），所述坩埚（3）通过座体（31）连接于炉体（2）底部，所述坩埚（3）的外部环绕有加热器（1），所述坩埚（3）的上部设置有导流筒（5）；其特征在于，所述加热器（1）为双层结构，内层（10）为圆筒状，外层（11）为螺旋状；所述外层（11）环形底部（111）以及螺旋状上部（112）；所述内层（10）与（11）外层之间设置有连接环（13）；所述加热器（1）的下部还设置有电极对（12），所述电极对（12）包括设置于外层（11）底部的第一电极（121）以及设置于内层（10）底部的第二电极（122）；所述第一电极（121）与第二电极（122）分别与炉体（2）底部的第一电极柱（41）与第二电极柱（42）连接。

2.根据权利要求1所述的一种单晶硅长晶炉，其特征在于，所述上部（112）与内层（10）之间沿螺旋方向间隔设置有定位块（15）。

3.根据权利要求1所述的一种单晶硅长晶炉，其特征在于，所述内层（10）的第二电极（122）相对一侧设置有支撑脚（14）。

4.根据权利要求1所述的一种单晶硅长晶炉，其特征在于，所述内层（10）高于外层（11）。

5.根据权利要求1所述的一种单晶硅长晶炉，其特征在于，所述内层（10）由若干个“几”字型块组成，其平面展开形状形成直角弯折的S型。

6.根据权利要求1所述的一种单晶硅长晶炉，其特征在于，炉体（2）圆周内壁上设置有隔热保温层（21）。