CN218521366U - 一种单晶硅制备用拉晶炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单晶硅制备用拉晶炉，包括内部开设有腔室的拉晶炉本体，所述拉晶炉本体的内壁上居中对称构造有两块承接板，且拉晶炉本体内壁上以及承接板的表面均固定设置有用于起到保温作用的保温层，所述拉晶炉本体的内部开设有隔热腔，所述隔热腔内填充设置有耐高温隔热棉，所述拉晶炉本体的内壁底部对称构造有两块支撑杆，两块所述支撑杆的顶端共同焊接固定有加热台，所述加热台的上端面放置有坩埚，所述坩埚的外壁顶部对称构造有可搭接设置于承接板上的挂耳，该单晶硅制备用拉晶炉，结构合理，有利于维持坩埚的温度，减少能源损耗，同时一定程度上维持单晶硅的结晶质量，实用性强。

Description

一种单晶硅制备用拉晶炉

技术领域

本实用新型属于单晶硅制备技术领域，具体涉及一种单晶硅制备用拉晶炉。

背景技术

硅的单晶体，禁带宽度1.11eV。具有基本完整的点阵结构的晶体。是一种良好的半导材料。生产中纯度基本要求达到99.9999％，甚至达到99.9999999％以上。用于制造半导体器件、太阳能电池、芯片等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。是人类能制取到的最纯的物质，在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素，形成P型半导体，掺入微量的第VA族元素，形成N型，N型和P型半导体结合在一起，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。

通过将固态的多晶硅硅料放置在坩埚内并对坩埚进行加热使其中的多晶硅硅料融化，在直拉单晶硅棒过程中，首先让籽晶和熔融硅接触，使固液界面处的熔硅沿着籽晶冷却结晶，并通过缓慢拉出籽晶而生长单晶，缩颈完成之后通过降低拉速和/或熔体温度来放大晶体生长直径直至达到目标直径；转肩之后，通过控制拉速和熔体温度使晶体生长进入“等径生长”阶段；最后，通过增大拉速和提高熔体温度使晶体生长面的直径逐步减小形成尾锥，直至最后晶体离开熔体表面，即完成了单晶硅棒的生长。

目前在使用拉晶炉制备单晶硅时，需要将固态的多晶硅硅料放置在坩埚内并对坩埚进行加热使其中的多晶硅硅料融化，而加热的过程中，坩埚内的热量会朝向拉晶炉的炉壁扩散，从而导致坩埚内的温度降低速率较快，影响单晶硅的结晶质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种单晶硅制备用拉晶炉，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案为：

一种单晶硅制备用拉晶炉，包括内部开设有腔室的拉晶炉本体；

所述拉晶炉本体的内壁上居中对称构造有两块承接板，且拉晶炉本体内壁上以及承接板的表面均固定设置有用于起到保温作用的保温层，所述拉晶炉本体的内部开设有隔热腔，所述隔热腔内填充设置有耐高温隔热棉。

进一步地，所述拉晶炉本体的内壁底部对称构造有两块支撑杆，两块所述支撑杆的顶端共同焊接固定有加热台。

进一步地，所述加热台的上端面放置有坩埚，所述坩埚的外壁顶部对称构造有可搭接设置于承接板上的挂耳。

进一步地，所述拉晶炉本体的外缘面上通过管道接通有用于对腔室进行抽真空处理的真空抽取装置，且拉晶炉本体的外缘面上开设有接通腔室的加气孔，加气孔内密封固定安装有氩气填充管，所述氩气填充管的外缘面上固定安装有阀体。

进一步地，所述拉晶炉本体的顶部可拆卸密封安装有炉盖，所述炉盖的上端面居中构造有安装台，所述安装台远离炉盖的一面居中固定安装有伸缩牵引部件，所述伸缩牵引部件的驱动杆延伸入腔室内并可拆卸连接有籽晶。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：得益于拉晶炉本体、腔室、承接板、保温层以及耐高温隔热棉的设置，通过于拉晶炉本体的内部填充耐高温隔热棉，并于拉晶炉本体内壁上以及承接板的表面固定设置保温层，在保温层和耐高温隔热棉的双重保温隔热作用下，可有效降低热量朝向拉晶炉本体的炉壁扩散，从而降低坩埚内温度下降的速率，有利于维持坩埚的温度，减少能源损耗，同时一定程度上维持单晶硅的结晶质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型图1的剖视图；

图3为本实用新型图2中A处结构的放大示意图。

图中：1、拉晶炉本体；2、腔室；3、真空抽取装置；4、阀体；5、氩气填充管；6、支撑杆；7、加热台；8、坩埚；9、挂耳；10、承接板；11、保温层；12、耐高温隔热棉；13、炉盖；14、安装台；15、伸缩牵引部件；16、籽晶。

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-图3所示，该单晶硅制备用拉晶炉，包括内部开设有腔室2的拉晶炉本体1，拉晶炉本体1的内壁上居中对称构造有两块承接板10，且拉晶炉本体1内壁上以及承接板10的表面均固定设置有用于起到保温作用的保温层11，具体实施时，保温层11的材质可选用但不限于选用石墨材质，拉晶炉本体1的内部开设有隔热腔，隔热腔内填充设置有耐高温隔热棉12，得益于拉晶炉本体1、腔室2、承接板10、保温层11以及耐高温隔热棉12的设置，通过于拉晶炉本体1的内部填充耐高温隔热棉12，并于拉晶炉本体1内壁上以及承接板10的表面固定设置保温层11，在保温层11和耐高温隔热棉12的双重保温隔热作用下，可有效降低热量朝向拉晶炉本体1的炉壁扩散，从而降低坩埚8内温度下降的速率，有利于维持坩埚8的温度，减少能源损耗，同时一定程度上维持单晶硅的结晶质量。

如图1-图3所示，拉晶炉本体1的内壁底部对称构造有两块支撑杆6，两块支撑杆6的顶端共同焊接固定有加热台7，具体实施时，加热台7可选用电加热实现对坩埚8的加热，加热台7的上端面放置有坩埚8，坩埚8的外壁顶部对称构造有可搭接设置于承接板10上的挂耳9。

如图1所示，拉晶炉本体1的外缘面上通过管道接通有用于对腔室2进行抽真空处理的真空抽取装置3，且拉晶炉本体1的外缘面上开设有接通腔室2的加气孔，加气孔内密封固定安装有氩气填充管5，氩气填充管5的外缘面上固定安装有阀体4。

如图1和图2所示，拉晶炉本体1的顶部可拆卸密封安装有炉盖13，炉盖13的上端面居中构造有安装台14，安装台14远离炉盖13的一面居中固定安装有伸缩牵引部件15，伸缩牵引部件15的驱动杆延伸入腔室2内并可拆卸连接有籽晶16，具体实施，在加热固态的多晶硅硅料的过程中挥发性氧化物上升并与炉盖13接触，由于炉盖13未设置保温层11和耐高温隔热棉12，故挥发性氧化物会于炉盖13的内壁上降温析出。

工作原理：该单晶硅制备用拉晶炉，使用时，可朝向坩埚8内填充固态的多晶硅硅料，并通过加热台7对坩埚8内的固态的多晶硅硅料进行加热熔融，接着将炉盖13与拉晶炉本体1扣接密封，并使得籽晶16插入熔融的多晶硅材料之中，通过于拉晶炉本体1的内部填充耐高温隔热棉12，并于拉晶炉本体1内壁上以及承接板10的表面固定设置保温层11，在保温层11和耐高温隔热棉12的双重保温隔热作用下，可有效降低热量朝向拉晶炉本体1的炉壁扩散，从而降低坩埚8内温度下降的速率，有利于维持坩埚8的温度，减少能源损耗，接着通过启动伸缩牵引部件15，实现对籽晶16的牵引提升，从而缓慢拉伸形成单晶硅，实现单晶硅的制备，该单晶硅制备用拉晶炉，结构合理，有利于维持坩埚的温度，减少能源损耗，同时一定程度上维持单晶硅的结晶质量，实用性强。

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)

1.一种单晶硅制备用拉晶炉，包括内部开设有腔室(2)的拉晶炉本体(1)；

其特征在于：所述拉晶炉本体(1)的内壁上居中对称构造有两块承接板(10)，且拉晶炉本体(1)内壁上以及承接板(10)的表面均固定设置有用于起到保温作用的保温层(11)，所述拉晶炉本体(1)的内部开设有隔热腔，所述隔热腔内填充设置有耐高温隔热棉(12)。

2.根据权利要求1所述的一种单晶硅制备用拉晶炉，其特征在于：所述拉晶炉本体(1)的内壁底部对称构造有两块支撑杆(6)，两块所述支撑杆(6)的顶端共同焊接固定有加热台(7)。

3.根据权利要求2所述的一种单晶硅制备用拉晶炉，其特征在于：所述加热台(7)的上端面放置有坩埚(8)，所述坩埚(8)的外壁顶部对称构造有可搭接设置于承接板(10)上的挂耳(9)。

4.根据权利要求1所述的一种单晶硅制备用拉晶炉，其特征在于：所述拉晶炉本体(1)的外缘面上通过管道接通有用于对腔室(2)进行抽真空处理的真空抽取装置(3)，且拉晶炉本体(1)的外缘面上开设有接通腔室(2)的加气孔，加气孔内密封固定安装有氩气填充管(5)，所述氩气填充管(5)的外缘面上固定安装有阀体(4)。

5.根据权利要求1所述的一种单晶硅制备用拉晶炉，其特征在于：所述拉晶炉本体(1)的顶部可拆卸密封安装有炉盖(13)，所述炉盖(13)的上端面居中构造有安装台(14)，所述安装台(14)远离炉盖(13)的一面居中固定安装有伸缩牵引部件(15)，所述伸缩牵引部件(15)的驱动杆延伸入腔室(2)内并可拆卸连接有籽晶(16)。

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