一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置的制作方法

本实用新型属于直拉单晶炉领域，尤其是涉及一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置。

背景技术：

直拉单晶炉的排气方式，直接影响着排气的流畅度，若排气不畅，炉内反应产生的sio及co未及时排出进入硅溶液，将直接导致单晶碳高或氧高。其中sio的引入来自石英坩埚，由于石英坩埚sio2表面与硅熔体接触的部分,会慢慢溶解,导致大量的氧存在硅熔体内，随着对流运动而传输到硅熔液液面的氧原子,会以sio的形态挥发掉,由于sio的蒸气压在硅的熔点温度约为0.002atm,超过95％的氧会挥发掉，在固液界面前端扩散边界层的氧原子,因为偏析现象进入晶棒；其中co的引入来自熔硅过程中石墨埚拖与石英坩埚之间的高温反应所生成的co进入晶体生长区，导致碳含量过多。

传统直拉单晶炉的排气设计，主要为以下两种：水平侧排气：2个排气口位于炉筒下方侧面位置；垂直下排气：2个排气口位于炉底板底部。水平或竖直排气口排气时，气体从副室顶部流经炉筒，再由炉底排气口排出，通过模拟气体的流动可以发现，上炉盖拱形位置容易形成局部涡流，负压较低，导致排气效率降低，可能引起杂质聚集，导致碳高或氧高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置，有效的解决直拉单晶炉内气体流动时上炉盖拱形位置容易形成局部涡流，负压较低，导致排气效率降低，可能引起杂质聚集，导致碳高或氧高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置，包括排气孔和排气管，所述排气孔设置在单晶炉上，与所述单晶炉成一定角度，用于连接所述排气管；所述排气管通过所述排气孔连通所述单晶炉内部，与所述单晶炉成一定角度设置，用于排出所述单晶炉内的气体。

优选地，所述排气孔设置在炉筒侧壁或炉底盖板上。

优选地，所述排气孔设置在炉筒侧壁时，所述排气孔与所述炉筒成一定角度设置。

优选地，所述排气孔与所述炉筒侧壁成60°设置。

优选地，所述排气孔设置在所述炉底盖板时，所述排气管端口与所述炉底盖板成一定角度设置。

优选地，所述排气管端口与所述炉底盖板成30°设置。

由于本实用新型创新地将排气孔的设计进行调整，特别是排气的角度，当排气形成一定角度时，炉内的气体水平方向上产生的分力与垂直向下的分力，恰好与上炉盖穹顶涡流方向相抵消，上炉盖涡流减小，使得炉内气流更佳顺畅，有利于sio和co的快速排出，减少单晶氧和碳含量，提升单晶品质。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置垂直下排气示意图

图2是本实用新型实施例一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置水平侧排气示意图

图中：

1、排气孔2、炉筒侧壁3、炉底盖板

4、排气管

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明：

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的一个实施例中，如图1一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置垂直下排气示意图和图2一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置水平侧排气示意图所示，一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置，包括排气孔1和排气管4，所述排气孔1设置在单晶炉上，与所述单晶炉成一定角度，用于连接所述排气管4；所述排气管4通过所述排气孔1连通所述单晶炉内部，与所述单晶炉成一定角度设置，用于排出所述单晶炉内的气体。

具体的，当排气装置设置在炉筒侧壁2上时，排气孔1设置在炉筒侧壁2上，与炉筒侧壁2成60°，替换方案为排气孔1与炉筒侧壁2成45°，排气孔1的形状和排气管4的管头形状相匹配，将排气管4插入排气孔1中，排气管4可以为直管或者弧形管，排气管4也与炉筒侧壁2成60°，炉内的气体水平方向上产生的分力与垂直向下的分力，恰好与上炉盖穹顶涡流方向相抵消，上炉盖涡流减小，使得炉内气流更佳顺畅。

当排气装置设置在炉底盖板3上时，排气孔1设置在炉底盖板3上，排气孔1的形状和排气管4的管头形状相匹配，排气管4可以为直管或者弧形管，排气管4端口与炉底盖板3成30°设置，替换方案为排气管4端口与炉底盖板3成45°设置，排气管4端口插入排气孔1内，连通炉内，炉内的气体水平方向上产生的分力与垂直向下的分力，恰好与上炉盖穹顶涡流方向相抵消，上炉盖涡流减小，使得炉内气流更佳顺畅。

以上对本实用新型的多个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置，其特征在于：包括排气孔和排气管，所述排气孔设置在单晶炉上，与所述单晶炉成一定角度，用于连接所述排气管；所述排气管通过所述排气孔连通所述单晶炉内部，与所述单晶炉成一定角度设置，用于排出所述单晶炉内的气体。

2.根据权利要求1所述的一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置，其特征在于：所述排气孔设置在炉筒底部或炉底盖板上。

3.根据权利要求2所述的一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置，其特征在于：所述排气孔设置在炉筒底部时，所述排气孔与所述炉筒成一定角度设置。

4.根据权利要求3所述的一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置，其特征在于：所述排气孔与所述炉筒侧壁成60°设置。

5.根据权利要求2所述的一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置，其特征在于：所述排气孔设置在所述炉底盖板时，所述排气管端口与所述炉底盖板成一定角度设置。

6.根据权利要求5所述的一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置，其特征在于：所述排气管端口与所述炉底盖板成30°设置。

技术总结
本实用新型提供一种降低直拉单晶氧、碳含量的排气装置，包括：排气孔和排气管，所述排气孔设置在单晶炉上，与所述单晶炉成一定角度，用于连接所述排气管；所述排气管通过所述排气孔连通所述单晶炉内部，与所述单晶炉成一定角度设置，用于排出所述单晶炉内的气体。本实用新型的有益效果是有效的解决直拉单晶炉内气体流动时上炉盖拱形位置容易形成局部涡流，负压较低，导致排气效率降低，可能引起杂质聚集，导致碳高或氧高的问题。

技术研发人员：孔凯斌;郝朝旭;侯明超;王淼;张强;郝小龙
受保护的技术使用者：内蒙古中环领先半导体材料有限公司
技术研发日：2020.10.27
技术公布日：2021.08.03