一种区熔炉炉体机构的制作方法

本实用新型是关于非金属晶体的制造设备领域，特别涉及一种区熔炉炉体机构。

背景技术：

区熔炉是一种新型的单晶硅生长炉，它利用通电线圈将原料硅棒局部加热熔化，熔区依靠熔硅的表面张力和加热线圈提供的磁托浮力而处于悬浮态，然后从熔区下方利用旋转着的籽晶将熔硅拉制成单晶硅。区熔炉生长的单晶硅产品纯度高，各项性能好。单晶硅作为现代信息社会的关键支持材料，是目前世界上最重要的单晶材料之一，它不仅是发展计算机与集成电路的主要功能材料，也是光伏发电和半导体行业中的主要功能材料。

目前区熔炉工作时，主要的熔区部分都会单独设计一个主炉室，参照图1所示，现有区熔炉炉体主要包括一个主炉室1-1和一个下炉室1-4，主炉室1-1还包括观察窗1-2和真空管路1-3。这种结构的区熔炉体，由于熔区位于主炉室内，因此每次拉完晶后，都要对主炉室进行仔细清理，而清理主炉室只能通过观察窗来进行，观察窗口空间较小，导致清理非常困难，延长了清炉时间，降低了生产效率。此外这种区熔炉体拉制CFZ单晶时氧化物不易控制，对单晶质量影响较大。

因此，设计一种便于清理同时能有效改善CFZ氧化物问题的区熔炉体，提高生产效率及晶体质量，是技术人员亟待解决的重要问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种便于清理，且能有效改善CFZ氧化物问题的区熔炉体。为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种区熔炉炉体机构，包括下炉室、观察窗、真空管路，还包括炉门；所述下炉室包括下炉室本体、炉室隔板、隔板固定块；所述炉门包括炉门本体、门铰链；所述观察窗包括观察窗本体、观察窗铰链；

所述下炉室本体为空心圆柱体结构，空心圆柱体结构的弧面一侧开有一个方形孔，另一侧开有一个圆形孔；下炉室本体上1/4～1/3的上部区域为拉晶熔区，拉晶熔区以下为单晶棒升降区；所述隔板固定块固定于下炉室本体的单晶棒升降区内侧，炉室隔板平放于隔板固定块上，且炉室隔板至少设置有两层；炉室隔板为圆形结构，外径比下炉室本体的内径小3～5毫米；

所述下炉室本体的一侧方形孔上安装有炉门本体，炉门本体通过门铰链固定在下炉室本体上；下炉室本体的另一侧圆形孔上安装有观察窗本体，且观察窗本体能利用观察窗铰链进行开关动作；观察窗本体为圆形结构，且观察窗本体表面圆周均匀分布有孔，在观察窗本体关闭后能利用螺钉固定在下炉室本体上；

所述真空管路设置在下炉室本体的下部位置。

作为进一步的改进，所述隔板固定块每层沿下炉室本体的内壁圆周分布有4～8个，并通过焊接或螺钉固定。

作为进一步的改进，所述炉门本体上从上到下均匀分布有4只门铰链。

作为进一步的改进，所述观察窗本体表面圆周均匀分布有24个孔。

作为进一步的改进，所述炉室隔板在下炉室本体内设置有3层。

作为进一步的改进，所述炉室隔板的厚度不小于5毫米，且炉室隔板采用304不锈钢材质的隔板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的下炉室本体结构，融合了现有技术中主炉室和下炉室的所有功能，清理炉室时可以同时打开观察窗和炉门，操作空间大，更易于清理炉室，大大提高生产效率；另外，位于熔区下方的三层炉室隔板在拉制CFZ单晶时能有效的减少氧化物，从而有利于拉制出高质量的单晶硅。

附图说明

图1为原有区熔炉体的结构示意图。

图2为本实用新型的正面视图。

图3为本实用新型的左视图。

图中的附图标记为：1-1主炉室；1-2观察窗；1-3真空管路；1-4下炉室；2-1下炉室本体；2-2炉门本体；2-3观察窗本体；2-4观察窗铰链；2-5真空管路；2-6门铰链；2-7炉室隔板；2-8隔板固定块。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图2、图3所示的一种区熔炉炉体机构包括下炉室、观察窗、真空管路2-5、炉门；其中，下炉室包括下炉室本体2-1、炉室隔板2-7、隔板固定块2-8，炉门包括炉门本体2-2、门铰链2-6，观察窗包括观察窗本体2-3、观察窗铰链2-4。

下炉室本体2-1为空心圆柱体结构，空心圆柱体结构的弧面一侧开有一个方形孔，另一侧开有一个圆形孔。下炉室本体2-1上1/4～1/3的上部区域为拉晶熔区，此处为晶体生长过程中最重要的区域，要求有很高的洁净度，拉晶熔区以下为单晶棒升降区。隔板固定块2-8固定于下炉室本体2-1的单晶棒升降区内侧，且每层沿下炉室本体2-1的内壁圆周分布有4～8个，并通过焊接或螺钉固定。炉室隔板2-7平放于隔板固定块2-8上，且炉室隔板2-7设置有3层。炉室隔板2-7为圆形结构，外径比下炉室本体2-1的内径小3～5毫米，使得炉室隔板2-7在安装时更便捷；炉室隔板2-7的厚度不小于5毫米，选用材料为304不锈钢。

下炉室本体2-1的一侧方形孔上安装有炉门本体2-2，炉门本体2-2通过从上到下均匀分布的4只门铰链2-6固定在下炉室本体2-1上。下炉室本体2-1的另一侧圆形孔上安装有观察窗本体2-3，且观察窗本体2-3能利用观察窗铰链2-4进行开关动作；观察窗本体2-3为圆形结构，且观察窗本体2-3表面圆周均匀分布有24个孔，在观察窗本体2-3关闭后能利用螺钉固定在下炉室本体2-1上。当需要清理炉室时，可以同时将观察窗本体2-3和炉门本体2-2打开，大大地缩减清理耗时，提高生产效率。

真空管路2-5设置在下炉室本体2-1的下部位置。

在拉制CFZ晶体时，所产生的氧化物在流经3层炉室隔板2-7时，会被炉室隔板2-7所吸附，从而有效地减少单晶棒中的杂质含量。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。