CN219470278U - 一种半导体材料结晶炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种半导体材料结晶炉，包括结晶炉体、隔板、加热机构、冷却机构、分隔封堵机构、卸料机构、多级电动伸缩杆、底板、转动电机和坩埚，隔板设于结晶炉体的中部，隔板与结晶炉体的底壁平行设置，隔板的中部开设有升降通槽，隔板内设有封堵驱动腔，分隔封堵机构设于封堵驱动腔内，隔板的上方设有加热腔，加热机构安装于加热腔内，隔板的下方设有冷却腔，冷却机构安装于冷却腔内。本实用新型涉及结晶炉技术领域，具体提供了一种可以在坩埚进入冷却腔之后将加热腔和冷却腔隔完全分隔，避免加热腔中的余热进入冷却腔而影响冷却腔内冷却效率，同时通过冷却循环管的设置对冷却扇吹来气流进行冷却降温，以提高冷却效率的半导体材料结晶炉。
Description
技术领域
本实用新型涉及结晶炉技术领域，具体为一种半导体材料结晶炉。
背景技术
多晶硅具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料，广泛应用于电子、太阳能光伏行业、航天、航空、信息、交通、通讯等领域，市场需求将越来越大。现有的多晶硅提纯多半采用熔融结晶法，熔融结晶是一种新型的化工分离技术，广泛应用于化工中间体、医药中间体、生化制品的精制提纯。现有的结晶炉通常只设置一个炉腔，在长时间的加热处理下，炉腔无法及时得到冷却，从而影响后续半导体材料的结晶效率。
为解决上述问题，公开号为CN214148815U的实用新型专利公开了一种同时设置有加热腔和冷却腔的半导体材结晶炉，该结晶炉可以将坩埚移动至冷却腔内进行冷却，然而在该结晶炉内加热腔、冷却腔料之间仍然存在连通口，不能有效的使加热腔和冷却腔完全分隔，在坩埚沿加热腔和冷却腔的连通口移动至冷却腔内时，加热腔内残留的热气仍然会进入冷却腔内，影响半导体材料的结晶效率和结晶质量；同时，该结晶炉中只是简单的通过换气扇对坩埚以及坩埚内的半导体材料进行冷却，冷却效率低。
实用新型内容
针对上述情况，为弥补上述现有缺陷，本实用新型提供了一种可以在坩埚进入冷却腔之后将加热腔和冷却腔隔完全分隔，避免加热腔中的余热进入冷却腔而影响冷却腔内冷却效率，同时通过冷却循环管的设置对冷却扇吹来气流进行冷却降温，以提高冷却效率的半导体材料结晶炉。
本实用新型提供如下的技术方案：本实用新型提出的一种半导体材料结晶炉，包括结晶炉体、隔板、加热机构、冷却机构、分隔封堵机构、卸料机构、多级电动伸缩杆、底板、转动电机和坩埚，所述隔板设于结晶炉体的中部，所述隔板与结晶炉体的底壁平行设置，所述隔板的中部开设有升降通槽，所述隔板内设有封堵驱动腔，所述分隔封堵机构设于封堵驱动腔内，所述隔板的上方设有加热腔，所述加热机构安装于加热腔内，所述隔板的下方设有冷却腔，所述冷却机构安装于冷却腔内，所述结晶炉体的顶壁上开设有散热口，所述结晶炉体的顶壁上铰接设有密封盖，所述密封盖与散热口对应设置，所述结晶炉体的底壁上设有支撑腿，所述结晶炉体的底壁上设有拉出口，所述卸料机构设于支撑腿的下部，所述多级电动伸缩杆与卸料机构相连，所述底板与多级电动伸缩杆的自由端相连，所述转动电机固定设于底板上，所述坩埚与转动电机的输出轴相连。
为实现升降通槽的封堵，所述分隔封堵机构包括驱动电机、螺纹驱动杆、导向滑杆、驱动板和封堵板，所述驱动电机固定设于结晶炉体的外侧壁上，所述螺纹驱动杆转动设于封堵驱动腔的相对两侧壁之间，所述螺纹驱动杆与驱动电机的输出轴相连，所述导向滑杆设于封堵驱动腔的相对两侧壁之间，所述驱动板通过螺纹与螺纹驱动杆相连，所述驱动板滑动设于导向滑杆上，所述封堵板与驱动板相连，所述封堵板贯穿滑动设于封堵驱动腔的侧壁内且延伸至升降通槽内。
优选地，所述封堵驱动腔于升降通槽对称设有两组，所述分隔封堵机构与封堵驱动腔对应设有两组。
进一步地，所述冷却机构包括冷却扇、冷却液循环泵、进液管、出液管和蛇形盘管，所述冷却液循环泵固定设于支撑腿的外侧，所述蛇形盘管固定设于冷却腔的顶壁和底壁之间，所述进液管设于冷却液循环泵与蛇形盘管之间，所述进出液管也设于冷却液循环泵与蛇形盘管之间，所述冷却腔侧侧壁上开设有进风槽和通风槽，所述进风槽和通风槽内均固定设有防尘网，所述冷却扇设于冷却腔的内壁上，所述冷却扇与进风槽对应设置，所述冷却扇位于蛇形盘管一侧。
进一步地，所述加热机构包括安装筒和加热筒，所述安装筒固定设于加热腔的顶壁上，所述加热筒设于安装筒的内壁上。
采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：本实用新型提出的一种半导体材料结晶炉，具体具有下述优点：
（1）当坩埚从加热腔移动至冷却腔内时，在分隔封堵机构的作用下实现了加热腔与冷却腔的完全封堵，避免加热腔内的余热进入冷却腔内，影响半导体材料的冷却结晶效率；
（2）在蛇形盘管内循环冷却液与冷却扇的配合作用下有效提高了半导体材料的冷却效率。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的结晶炉体的内部结构示意图；
图3为本实用新型的分隔封堵机构的内部结构示意图。
其中，1、结晶炉体，2、隔板，3、加热机构，4、冷却机构，5、分隔封堵机构，6、卸料机构，7、多级电动伸缩杆，8、底板，9、转动电机，10、坩埚，11、升降通槽，12、散热口，13、密封盖，14、支撑腿，15、拉出口，16、驱动电机，17、螺纹驱动杆，18、导向滑杆，19、驱动板，20、封堵板，21、冷却扇，22、冷却液循环泵，23、进液管，24、出液管，25、蛇形盘管，26、进风槽，27、通风槽，28、安装筒，29、加热筒。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1和图2所示，本实施例提供了一种半导体材料结晶炉，包括结晶炉体1、隔板2、加热机构3、冷却机构4、分隔封堵机构5、卸料机构6、多级电动伸缩杆7、底板8、转动电机9和坩埚10，隔板2设于结晶炉体1的中部，隔板2与结晶炉体1的底壁平行设置，隔板2的中部开设有升降通槽11，隔板2内设有封堵驱动腔，分隔封堵机构5设于封堵驱动腔内，隔板2的上方设有加热腔，加热机构3安装于加热腔内，隔板2的下方设有冷却腔，冷却机构4安装于冷却腔内，结晶炉体1的顶壁上开设有散热口12，结晶炉体1的顶壁上铰接设有密封盖13，密封盖13与散热口12对应设置，结晶炉体1的底壁上设有支撑腿14，结晶炉体1的底壁上设有拉出口15，卸料机构6设于支撑腿14的下部，卸料机构6的具体结构和使用方法参照公开号为CN214148815U的实用新型专利，多级电动伸缩杆7与卸料机构6相连，底板8与多级电动伸缩杆7的自由端相连，转动电机9固定设于底板8上，坩埚10与转动电机9的输出轴相连，在多级电动伸缩杆7的作用下可以将坩埚10沿拉出口15从结晶炉体1内拉出，通过卸料机构6配合即可实现坩埚10内完成结晶的半导体材料的出料。
具体地，参照图3，在本实施例中，分隔封堵机构5包括驱动电机16、螺纹驱动杆17、导向滑杆18、驱动板19和封堵板20，驱动电机16固定设于结晶炉体1的外侧壁上，螺纹驱动杆17转动设于封堵驱动腔的相对两侧壁之间，螺纹驱动杆17与驱动电机16的输出轴相连，导向滑杆18设于封堵驱动腔的相对两侧壁之间，驱动板19通过螺纹与螺纹驱动杆17相连，驱动板19滑动设于导向滑杆18上，封堵板20与驱动板19相连，封堵板20贯穿滑动设于封堵驱动腔的侧壁内且延伸至升降通槽11内，封堵驱动腔于升降通槽11对称设有两组，分隔封堵机构5与封堵驱动腔对应设有两组，两组分隔封堵机构5的封堵板20配合对升降通槽11进行封堵。
具体地，参照图1和图2，在本实施例中，冷却机构4包括冷却扇21、冷却液循环泵22、进液管23、出液管24和蛇形盘管25，冷却液循环泵22固定设于支撑腿14的外侧，蛇形盘管25固定设于冷却腔的顶壁和底壁之间，进液管23设于冷却液循环泵22与蛇形盘管25之间，进出液管24也设于冷却液循环泵22与蛇形盘管25之间，冷却腔侧侧壁上开设有进风槽26和通风槽27，进风槽26和通风槽27内均固定设有防尘网，冷却扇21设于冷却腔的内壁上，冷却扇21与进风槽26对应设置，冷却扇21位于蛇形盘管25一侧，在冷却扇21和蛇形盘管25内循环冷却液的配合作用下有效提高了坩埚10的冷却效率；加热机构3包括安装筒28和加热筒29，安装筒28固定设于加热腔的顶壁上，加热筒29设于安装筒28的内壁上，坩埚10在多级电动伸缩杆7的作用下被推进加热腔，从而在加热腔的作用下对坩埚10内半导体材料进行高效加热。
具体使用时，将半导体材料原料放置于坩埚10内，在多级电动伸缩杆7的作用下坩埚10被推动至加热腔内，此时底板8对升降通槽11进行封堵，使加热腔处于密封状态，在加热筒29的作用下对半导体材料原料进行加热，加热完成之后，在多级电动伸缩杆7的作用下带动坩埚10移动至冷却腔，在坩埚10从加热腔内移出之后，通过驱动电机16的驱动作用带动螺纹驱动杆17转动，在导向滑杆18的导向作用下，驱动板19沿螺纹驱动杆17与导向滑杆18移动，驱动板19带动封堵板20对升降通槽11进行封堵，避免加热腔内的余热进入冷却腔内，如果有必要，可以开启密封盖13通过散热口12对加热腔散热，在冷却液循环泵22的作用下实现冷却液于蛇形盘管25内的循环，并在冷却扇21的配合作用下可以实现坩埚10内半导体材料的高效冷却结晶，同时配合转动电机9带动坩埚10转动，可以实现坩埚10内半导体材料的全面冷却结晶，结晶完成之后，在多级电动伸缩杆7的作用下带动坩埚10从拉出口15移出，配合卸料机构6实现卸料动作。
要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物料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、物料或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种半导体材料结晶炉，包括结晶炉体、隔板、加热机构、冷却机构、卸料机构、多级电动伸缩杆、底板、坩埚，其特征在于：还包括分隔封堵机构和转动电机，所述隔板设于结晶炉体的中部，所述隔板与结晶炉体的底壁平行设置，所述隔板的中部开设有升降通槽，所述隔板内设有封堵驱动腔，所述分隔封堵机构设于封堵驱动腔内，所述隔板的上方设有加热腔，所述加热机构安装于加热腔内，所述隔板的下方设有冷却腔，所述冷却机构安装于冷却腔内，所述结晶炉体的顶壁上开设有散热口，所述结晶炉体的顶壁上铰接设有密封盖，所述密封盖与散热口对应设置，所述结晶炉体的底壁上设有支撑腿，所述结晶炉体的底壁上设有拉出口，所述卸料机构设于支撑腿的下部，所述多级电动伸缩杆与卸料机构相连，所述底板与多级电动伸缩杆的自由端相连，所述转动电机固定设于底板上，所述坩埚与转动电机的输出轴相连。
2.根据权利要求1所述的一种半导体材料结晶炉，其特征在于：所述分隔封堵机构包括驱动电机、螺纹驱动杆、导向滑杆、驱动板和封堵板，所述驱动电机固定设于结晶炉体的外侧壁上，所述螺纹驱动杆转动设于封堵驱动腔的相对两侧壁之间，所述螺纹驱动杆与驱动电机的输出轴相连，所述导向滑杆设于封堵驱动腔的相对两侧壁之间，所述驱动板通过螺纹与螺纹驱动杆相连，所述驱动板滑动设于导向滑杆上，所述封堵板与驱动板相连，所述封堵板贯穿滑动设于封堵驱动腔的侧壁内且延伸至升降通槽内。
3.根据权利要求2所述的一种半导体材料结晶炉，其特征在于：所述封堵驱动腔于升降通槽对称设有两组，所述分隔封堵机构与封堵驱动腔对应设有两组。
4.根据权利要求1所述的一种半导体材料结晶炉，其特征在于：所述冷却机构包括冷却扇、冷却液循环泵、进液管、出液管和蛇形盘管，所述冷却液循环泵固定设于支撑腿的外侧，所述蛇形盘管固定设于冷却腔的顶壁和底壁之间，所述进液管设于冷却液循环泵与蛇形盘管之间，所述进出液管也设于冷却液循环泵与蛇形盘管之间，所述冷却腔侧侧壁上开设有进风槽和通风槽，所述进风槽和通风槽内均固定设有防尘网，所述冷却扇设于冷却腔的内壁上，所述冷却扇与进风槽对应设置，所述冷却扇位于蛇形盘管一侧。
5.根据权利要求1所述的一种半导体材料结晶炉，其特征在于：所述加热机构包括安装筒和加热筒，所述安装筒固定设于加热腔的顶壁上，所述加热筒设于安装筒的内壁上。
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Cited By (1)
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Legal Events
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Denomination of utility model: A semiconductor material crystallization furnace Granted publication date: 20230804 Pledgee: Bank of Nanjing Co.,Ltd. Yancheng branch Pledgor: Jiangsu Hongshun silicon based semiconductor technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980027082 |
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