一种新型单晶炉的制作方法

本实用新型涉及单晶材料制备设备领域，具体涉及一种新型单晶炉。

背景技术：

直拉法是目前单晶硅生长所采用的较为普遍的一种方法，直拉法生长单晶硅的方法如下：将高纯度的多晶硅原料放入直拉法单晶炉的石英坩埚内，然后在低真空有流动惰性气体的保护下加热熔化，把一支有着特定生长方向的单晶硅(也叫做籽晶)装入籽晶夹持装置中，并使籽晶与硅溶液接触，调整熔融硅溶液的温度，使其接近熔点温度，然后驱动籽晶自上而下伸入熔融的硅溶液中并旋转，然后缓缓上提籽晶，此时，单晶硅进入锥体部分的生长，当锥体的直径接近目标直径时，提高籽晶的提升速度，使单晶硅体直径不再增大而进入晶体的中部生长阶段，在单晶硅体生长接近结束时，再提高籽晶的提升速度，单晶硅体逐渐脱离熔融硅，形成下锥体而结束生长。用这种方法生长出来的单晶硅，其形状为两段呈锥形的圆柱体，将该圆柱体切片，即得到单晶硅半导体原料，这种圆形单晶硅片就可以作为集成电路或太阳能的材料。

直拉法中的单晶硅的拉制一般在单晶炉中进行，目前市面上单晶炉的结构均较为简单，都是一台单晶炉安装一个石墨坩埚，一次只能拉制一根单晶棒，平均运行在三天时间左右，不仅生产效率低下，而且能源消耗较大。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种新型单晶炉，该单晶炉结构简单、生产效率高、能源消极小。

本实用新型提供一种新型单晶炉，包括单晶炉体和石墨坩埚，所述单晶炉体由主炉室和设置在主炉室上部的副炉室组成，主炉室的内腔中的固定设置有加热装置和保温层，所述副炉室的内腔与主炉室的内腔相连通，所述石墨坩埚的数量为三个，三个石墨坩埚均匀固定设置在主炉室的内腔的上部空间中，所述加热装置环绕三个石墨坩埚的外围设置，所述保温层环绕加热装置的外围设置，所述副炉室的数量为三个，三个副炉室分别对应设置在三个石墨坩埚的上方，三个副炉室的上端均设置有提拉机构，所述提拉机构均连接有位于副炉室内的提拉绳，所述提拉绳的下端伸入到主炉室内的石墨坩埚的上部。

在该技术方案中，通过使主炉室的上部设置有三个与其连通的副炉室，并使主炉室内与三个副炉室相对应地设置有三个石墨坩埚，这样，在一个作业周期内可以实现同时拉制三根单晶棒，这样不仅能提高生产效率，而且能显著降低能源的消耗。

进一步，为了提高加热效果和保温效果，所述加热装置由石墨筒体、竖向地设置在石墨筒体内部的三个石墨隔板和设置在石墨筒体上与石墨隔板上的电阻加热丝组成，三个石墨隔板将石墨筒体分隔为三个加热空间，所述石墨筒体环绕三个石墨坩埚的外围设置，且三个石墨坩埚分别设置于三个加热空间中。

作为一种优选，所述提拉绳为钢丝绳。

作为一种优选，所述保温层的内表面和外表面分别不与石墨筒体和主炉室的内壁相接触。

作为一种优选，所述提拉机构为小型卷扬机，所述提拉绳的上端与小型卷扬机的滚筒连接。

作为一种优选，所述提拉机构为电动推杆，所述提拉绳的上端与电动推杆的推杆头部连接。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中： 1、单晶炉体，2、石墨坩埚，3、主炉室，4、副炉室，5、加热装置，6、保温层，7、提拉机构，8、提拉绳，9、石墨隔板，10、石墨筒体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种新型单晶炉，包括单晶炉体1和石墨坩埚2，所述单晶炉体1由主炉室3和设置在主炉室3上部的副炉室4组成，主炉室3的内腔中的固定设置有加热装置5和保温层6，所述加热装置5可以为电加热器，所述副炉室4的内腔与主炉室3的内腔相连通，所述石墨坩埚2的数量为三个，三个石墨坩埚2均匀固定设置在主炉室3的内腔的上部空间中，所述加热装置5环绕三个石墨坩埚2的外围设置，所述保温层6环绕加热装置5的外围设置，所述副炉室4的数量为三个，三个副炉室4分别对应设置在三个石墨坩埚2的上方，三个副炉室4的上端均设置有提拉机构7，所述提拉机构7均连接有位于副炉室4内的提拉绳8，所述提拉绳8的下端伸入到主炉室3内的石墨坩埚2的上部。通过使主炉室3的上部设置有三个与其连通的副炉室4，并使主炉室3内与三个副炉室4相对应地设置有三个石墨坩埚2，这样，在一个作业周期内可以实现同时拉制三根单晶棒，这样不仅能提高生产效率，而且能显著降低能源的消耗。

为了提高加热效果和保温效果，所述加热装置5由石墨筒体10、竖向地设置在石墨筒体10内部的三个石墨隔板9和设置在石墨筒体10上与石墨隔板9上的电阻加热丝组成，三个石墨隔板9将石墨筒体10分隔为三个加热空间，所述石墨筒体10环绕三个石墨坩埚2的外围设置，且三个石墨坩埚2分别设置于三个加热空间中。

作为一种优选，所述提拉绳8为钢丝绳。

作为一种优选，所述保温层6的内表面和外表面分别不与石墨筒体10和主炉室3的内壁相接触。保温层6的内表面与石墨筒体10的之间距离最好为1-2cm。

作为一种优选，所述提拉机构7为小型卷扬机，所述提拉绳8的上端与小型卷扬机的滚筒连接。

作为一种优选，所述提拉机构7为电动推杆，所述提拉绳8的上端与电动推杆的推杆头部连接。

在生产过程中，可以使每个石墨坩埚2中均设置有一个石英坩埚。通过加热装置5同时给三个石墨坩埚2加热，在融化硅料后，三个副炉室4头上的提拉机构7可分别控制，提拉机构7可升降重锤对其所对应的石墨坩埚2拉制晶棒。