CN209636366U - 加热装置 - Google Patents

Abstract

本公开提出一种加热装置，包括第一加热板、第二加热板及两个连接件。第一加热板包括两块第一连接板及第一加热条，两块第一连接板间隔设置，第一加热条的两端分别连接于两块第一连接板，第二加热板相间隔且相平行地设于第一加热板上方，包括两块第二连接板及第二加热条，两块第二连接板间隔设置，且与两块第一连接板的位置分别对应，第二加热条的两端分别连接于两块第二连接板；两个连接件，每个连接件分别可拆装地连接于其中一块第一连接板与其中一块第二连接板之间，加热装置为双层加热板连接构成，从而使加热装置的热量反射性能增强、热量利用率提高、功耗变低。

Description

加热装置

技术领域

本公开涉及单晶硅生产技术领域，尤其涉及一种用于单晶硅生长的加热装置。

背景技术

生产单晶硅即是在惰性气体保护条件下，用石墨加热器将多晶硅原料熔化，然后采用直拉法生长无错位单晶。由于石墨材料具有优异的耐高温性能和良好的化学稳定性，因此单晶硅生产中用的坩埚、埚托、反射板、排气套、加热器、导流筒、保温筒等均用石墨材料制造。在单晶硅生产过程中，熔料、稳温、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等工序均依靠加热器发热提供热量。随着单晶炉尺寸的进一步增加，热场尺寸也在增加，目前已经达到28-30英寸，因此旧的单一加热器结构已经不能适应大尺寸热场，因此普遍使用双加热器结构进行单晶硅生产，但现有双加热器结构中底部发热体为单层结构，热量反射性能差，功耗较高。

发明内容

本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种双层结构的加热装置。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种加热装置，包括第一加热板、第二加热板及两个连接件。第一加热板包括两块第一连接板及第一加热条，两块所述第一连接板间隔设置，所述第一加热条的两端分别连接于两块所述第一连接板。第二加热板相间隔且相平行地设于所述第一加热板上方，包括两块第二连接板及第二加热条，两块所述第二连接板间隔设置，且与两块所述第一连接板的位置分别对应，所述第二加热条的两端分别连接于两块所述第二连接板。两个连接件，每个所述连接件分别可拆装地连接于其中一块所述第一连接板与其中一块所述第二连接板之间。

根据本公开的其中的一个实施方式，第一加热条的形状为蛇形线结构，第二加热条的形状为蛇形线结构。

根据本公开的其中的一个实施方式，第一加热条的数量为多条；第二加热条的数量为多条。

根据本公开的其中的一个实施方式，第一加热板包括间隔布置的两条所述第一加热条，每条所述第一加热条呈蛇形线结构，每条所述第一加热条的两端分别连接于两块所述第一连接板。

根据本公开的其中的一个实施方式，所述第二加热条包括第一段、第二段及圆环段，所述圆环段呈圆环状结构并位于两块所述第二连接板之间，所述第一段呈蛇形线结构，其一端连接于其中一块所述第二连接板，其另一端连接于所述圆环段，所述第二段呈蛇形线结构，其一端连接于其中另一块所述第二连接板，其另一端连接于所述圆环段。

根据本公开的其中的一个实施方式，所述第二加热条的第一段与所述第二加热条的第二段分别环绕于所述圆环段两侧，并共同形成圆形路径。

根据本公开的其中的一个实施方式，所述第一连接板厚度大于所述第一加热条厚度，所述第一连接板相对所述第一加热条朝所述第二加热板向上凸伸，而使所述第一加热板与所述第二加热板间隔设置；和/或，所述第二连接板的厚度大于所述第二加热条的厚度，所述第二连接板相对所述第二加热条朝所述第一加热板向下凸伸，而使所述第一加热板与所述第二加热板间隔设置。

根据本公开的其中的一个实施方式，所述第一连接板有第一连接结构，所述第二连接板有第二连接结构，所述连接件连接所述第一连接结构及所述第二连接结构。

根据本公开的其中的一个实施方式，所述第一连接结构为连接孔，所述第二连接结构为连接孔。

根据本公开的其中的一个实施方式，所述连接件为螺栓，所述连接孔为螺孔。

由上述技术方案可知，本公开提出的加热装置的优点和积极效果在于：

本公开提出的加热装置，两块第一连接板间隔设置，第一加热条的两端分别连接在两块第一连接板，第二加热板平行相间隔地设置在第一加热板上方，加热装置为双层加热板连接构成，使发热面积增加，熔料过程中原料受热充分，降低了熔料的能耗，第一加热板与第二加热板连接设置，第二加热板产生热量的散失路径被下层阻断并反射，热量散失慢，提高了热量利用效率，熔料时间缩短，减少了石英坩埚与熔体硅的反应时间，降低了单晶硅中的氧含量。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施方式的详细说明，本公开的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种加热装置的剖面示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种第一加热板的结构示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种第二加热板的结构示意图。

附图标记说明如下：

100、加热装置；

110、第一加热板；

111、第一连接板；

112、第一加热条；

120、第二加热板；

121、第二连接板；

122、第二加热条；

130、连接件。

具体实施方式

体现本公开特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本公开。

在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本公开的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本公开的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。

参阅图1，其代表性地示出了本公开提出的加热装置在该示例性实施方式中，本公开提出的加热装置是以应用于单晶硅生长技术领域为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的相关设计应用于其他类型的加热装置或其他工艺中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的加热装置的原理的范围内。

如图1所示，在本实施方式中，加热装置包括第一加热板、第二加热板及两个连接件。配合参阅图2至图3，图2是根据一示例性实施方式示出的一种第一加热板的结构示意图，图3是根据一示例性实施方式示出的一种第二加热板的结构示意图。

如图1所示，在本实施方式中，第一加热板110包括两块第一连接板111及第一加热条112，两块第一连接板111间隔设置，第一加热条112的两端分别连接于两块第一连接板111。第二加热板120相间隔且相平行地设于第一加热板110上方，包括两块第二连接板121及第二加热条122，两块第二连接板121间隔设置，且与两块第一连接板111的位置分别对应，第二加热条122的两端分别连接于两块第二连接板121。每个连接件130分别可拆装地连接于其中一块第一连接板111与其中一块第二连接板121之间。加热装置100为双层加热板连接构成，从而使加热装置100的热量反射性能增强、热量利用率提高、功耗变低。

需说明的是，第一加热板110的第一加热条112主要是采用并联的方式连接，第二加热板120的第二加热条122主要是采用串联的方式进行连接。通电工作时，第一加热板110与第二加热板120采用并联的方式，通过调节第一加热板110和第二加热板120各自的电阻值从而调节第一加热板110和第二加热板120的加热功率。

进一步地，如图1所示，在本实施方式中，第一加热条112的形状为蛇形线结构，第二加热条122的形状为蛇形线结构。蛇形线结构的设计有益于增加第一加热条112及第二加热条122在相同空间内的面积，从而减小了第一加热条112和第二加热条122的占用面积。在其他实施方式中，第一加热条112和第二加热条122的形状不限于蛇形线结构，还可以是其他形状，如长条形、不规则多边形。

进一步地，如图1所示，第一加热条112的数量为多条，第二加热条122的数量为多条。第一加热条112和第二加热条122的数量设置的增加，使发热面积增加，熔料过程中原料受热充分。需说明的是，第一加热条112的数量与第二加热条122的数量可以相同，也可以不同，并不以此为限制。

进一步地，如图2所示，在本实施方式中，第一加热板110包括间隔布置的两条第一加热条112，每条第一加热条112呈蛇形线结构，每条第一加热条112的两端分别连接于两块第一连接板111。两条呈蛇形线结构的第一加热条112增加了发热面积，提高了加热效率。在其他实施方式中，第一加热条112还可以为其他形状，并不以本实施例为限。需说明的是，两条第一加热条112对称布置，在其他实施方式中，两条第一加热条112亦可以不对称设置，大小不相同。

进一步地，如图3所示，在本实施方式中，第二加热条122包括第一段、第二段及圆环段，圆环段呈圆环状结构并位于两块第二连接板121之间，第一段呈蛇形线结构，其一端连接于其中一块第二连接板121，其另一端连接于圆环段，第二段呈蛇形线结构，其一端连接于其中另一块第二连接板121，其另一端连接于圆环段。在其他实施方式中，第二加热条122还可以为其他形状，并不以本实施例为限。需说明的是，两条第二加热条122对称布置，在其他实施方式中，两条第一加热条112亦可以不对称设置，大小不相同。

更进一步地，如图3所示，基于第二加热条122包括第一段、第二段及圆环段的设计，在本实施方式中，第二加热条122的第一段与第二加热条122的第二段分别环绕于圆环段两侧，并共同形成圆形路径。第二加热条122的第一段和第二段围成的圆形路径增加了第二加热条122的发热面积，提高了热量利用效率。在其他实施方式中，第二加热条122的形状亦可以和第一加热条112的形状相同，并大小一样，并不以本实施例为限。

进一步地，如图1所示，在本实施方式中，第一连接板111厚度大于第一加热条112厚度，第一连接板111相对第一加热条112朝第二加热板120向上凸伸，而使第一加热板110与第二加热板120间隔设置。在其他实施方式中，第二连接板121的厚度大于第二加热条122的厚度，第二连接板121相对第二加热条122朝第一加热板110向下凸伸，而使第一加热板110与第二加热板120间隔设置。

进一步地，如图1所示，在本实施方式中，第一连接板111有第一连接结构，第二连接板121有第二连接结构，连接件130连接第一连接结构及第二连接结构。第一连接结构与第二连接结构相互对应，同时第一连接结构与第二连接结构的数量为两个，加强并稳固第一连接板111和第二连接板121的连接。在其他实施方式中，第一连接结构与第二连接结构的数量还可以是两个以上。

更进一步地，如图1所示，基于第一连接板111有第一连接结构，第二连接板121有第二连接结构的设计，在本实施方式中，第一连接结构为连接孔，第二连接结构为连接孔。在其他实施方式中，第一连接结构为连接孔，第二连接结构可以为螺栓，或者，第一连接结构为螺栓，第二连接结构为连接孔。

再进一步地，如图1所示，基于第一连接板111有第一连接结构，第二连接板121有第二连接结构的设计，同时基于第一连接结构为连接孔，第二连接结构为连接孔的设计。在本实施方式中，连接件130为螺栓，连接孔为螺孔。在其他实施方式中，连接件130还可以为插销。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的加热装置仅仅是能够采用本公开原理的许多种加热装置中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的加热装置的任何细节或加热装置的任何部件。

综上所述，本公开提出的加热装置，两块第一连接板间隔设置，第一加热条的两端分别连接在两块第一连接板，第二加热板平行相间隔地设置在第一加热板上方，加热装置为双层加热板连接构成，使发热面积增加，熔料过程中原料受热充分，降低了熔料的能耗，第一加热板与第二加热板连接设置，第二加热板产生热量的散失路径被下层阻断并反射，热量散失慢，提高了热量利用效率，熔料时间缩短，减少了石英坩埚与熔体硅的反应时间，降低了单晶硅中的氧含量。

以上详细地描述和/或图示了本公开提出的加热装置的示例性实施方式。但本公开的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本公开提出的加热装置进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本公开的实施进行改动。

Claims (10)

1.一种加热装置，设于单晶硅容器的底部，其特征在于，所述加热装置包括：

第一加热板，包括两块第一连接板及第一加热条，两块所述第一连接板间隔设置，所述第一加热条的两端分别连接于两块所述第一连接板；

第二加热板，相间隔且相平行地设于所述第一加热板上方，包括两块第二连接板及第二加热条，两块所述第二连接板间隔设置，且与两块所述第一连接板的位置分别对应，所述第二加热条的两端分别连接于两块所述第二连接板；及

两个连接件，每个所述连接件分别可拆装地连接于其中一块所述第一连接板与其中一块所述第二连接板之间。

2.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，第一加热条的形状为蛇形线结构；和/或，第二加热条的形状为蛇形线结构。

3.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，第一加热条的数量为多条；和/或，第二加热条的数量为多条。

4.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，第一加热板包括间隔布置的两条所述第一加热条，每条所述第一加热条呈蛇形线结构，每条所述第一加热条的两端分别连接于两块所述第一连接板。

5.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第二加热条包括第一段、第二段及圆环段，所述圆环段呈圆环状结构并位于两块所述第二连接板之间，所述第一段呈蛇形线结构，其一端连接于其中一块所述第二连接板，其另一端连接于所述圆环段，所述第二段呈蛇形线结构，其一端连接于其中另一块所述第二连接板，其另一端连接于所述圆环段。

6.如权利要求5所述的加热装置，其特征在于，所述第二加热条的第一段与所述第二加热条的第二段分别环绕于所述圆环段两侧，并共同形成圆形路径。

7.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第一连接板厚度大于所述第一加热条厚度，所述第一连接板相对所述第一加热条朝所述第二加热板向上凸伸，而使所述第一加热板与所述第二加热板间隔设置；和/或，所述第二连接板的厚度大于所述第二加热条的厚度，所述第二连接板相对所述第二加热条朝所述第一加热板向下凸伸，而使所述第一加热板与所述第二加热板间隔设置。

8.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第一连接板有第一连接结构，所述第二连接板有第二连接结构，所述连接件连接所述第一连接结构及所述第二连接结构。

9.如权利要求8所述的加热装置，其特征在于，所述第一连接结构为连接孔，所述第二连接结构为连接孔。

10.如权利要求9所述的加热装置，其特征在于，所述连接件为螺栓，所述连接孔为螺孔。