专利名称：：具有泄浆导流结构的长晶炉的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种长晶炉，尤指一种适用于具有泄浆导流结构的多晶硅或单晶硅的长晶炉。
背景技术：
：请参阅图1，其显示为现有的长晶炉，如图所示一加热室9设置于长晶炉内，于加热室9内容设有桌板94、与负载框体93。负载框体93之中放置有坩埚92，坩埚92中装盛有熔融的硅浆91。三根支撑柱95固设于长晶炉的炉底，并支撑于桌板94、负载框体93、及坩埚92的下方。通常坩埚92是以二氧化硅(石英)所制成，其软化点约为1400°C，而熔融的硅浆91其温度大约是1412°C以上。因此，当硅浆91处于熔融的液态时，坩埚92也因盛载高温的硅浆91而渐趋软化，而无法承受硅浆91所产生的侧向力。于是在坩埚92的四周围组装石墨制成的负载框体93，作为加强坩埚92盛载硅浆91的强度。在长时间的运转后，长晶炉反复于高温、冷却的状态下运作，致使坩埚92的底部或侧边偶会形成细部裂缝，再经硅浆91自身重量的挤压下，硅浆91会由细部裂缝泄流，且负载框体93也非密闭组合，硅浆91会从负载框体93的隙缝渗流而出。而黏稠的硅浆91对石墨制成的桌板94附着力强，因此会沿着桌板94涎流至石墨支撑柱95，最后硅浆91在不断地累积的下使支撑柱95形成裂痕951,952;并导致支撑柱95的断裂、4毁损而使得坩埚92倾倒，导致硅浆91侵蚀炉底盖82的内壁致破裂，尤其在感温热电偶99穿过炉底盖82处最脆弱，终致使冷却水套96内的冷却水大量涌入至炉内空间90。此时，水、硅浆91、及石墨在高温时会急剧反应释出大量氢气(H2)、一氧化碳(CO)及水蒸汽，其化学反应式为2H20+Si"^2H2个+Si02及H20+C~^H2t+CO个。由于炉内气压爆增，致使炉体80爆开。炉体80爆开的瞬间，自炉内释出大量氢气(H2)、及一氧化碳(CO)，其与炉外的氧气(02)反应而发生连锁爆炸。不但长晶炉毁坏，炉外许多设施也同时烧毁，造成公安事件。有时，硅浆91流到炉底盖82的量，虽不足以蚀穿炉底盖82的内壁导致冷却水涌入炉内空间90，但硅浆91的热冲击也常导致炉底盖82扭曲变形，造成炉底盖82无法与炉上腔81密合，而使空气漏入炉内。
发明内容本发明为一种具有泄浆导流结构的长晶炉，其包括有一炉体(fbrnacebody)、一支撑桌体(supportingtable)、一负载框体(loadingframe)、多个檐元件(eaveselement)、以及一组檐沟槽(eavesgutter)。炉体包括有一炉上腔、及一炉底盖，炉底盖是盖合于炉上腔下方、并共同围绕形成一炉内空间。支撑桌体设置于炉体的炉内空间内，支撑桌体包括有一桌板、及多根支撑柱，桌板透过支撑柱以固设于炉底盖内。负载框体，被承置于支撑桌体的桌板上方，负载框体包括有一底板、及四个侧板，侧板是环绕并立设于底板上方、并共同围绕形成一内凹空间，底板大于支撑桌体的桌板，底板的外环周并围绕有一外周缘，外周缘是延伸超出桌板之外。多个檐元件，设置于负载框体的底板的外周缘处。檐沟槽设置于炉底盖内，檐沟槽并对应设置于多个檐元件的下方。如此，当负载框体内的坩埚若有高温熔融硅浆泄流，将会先被导引顺着长檐板流下至V形檐沟槽内，故可避免硅浆沿着桌板四周缘涎流至支撑柱使支撑柱断裂，造成坩埚倾倒与硅浆泛滥。此外，檐元件包括有四片长檐板(elongatedeavesboard),负载框体的底板可为一方形石墨板，四片长檐板并分别锁固并向下垂设于方形石墨板的外周缘四个边上。其中，檐沟槽内更布设有一热熔断感应线。并且，檐沟槽内包括有多个固定件，以将热熔断感应线固定于组檐沟槽内。当硅浆泄流被导引滴入檐沟槽内，并烧毁热熔断感应线时，电热器立即断电，以使硅浆尽速凝固。檐沟槽亦包括有一内缘、及一外缘，其中，内缘的设置高度高于外缘，并且外缘垂设有一垂边。檐沟槽可由多个V形沟槽并彼此串连连接一起，或可由半圆形沟槽、方形沟槽...所串连连接一起成一框形。此外，长晶炉也包括有一收纳皿，其设置于炉底盖底部内面，收纳皿并对应设置于多个檐元件与檐沟槽的下方、但却远离支撑桌体的多根支撑柱处。收纳皿包括有一方形内缘、及一圆弧形外缘，方形内缘设置于檐沟槽的下方，并远离支撑桌体的多根支撑柱，圆弧形外缘容设于该炉底盖内面。由于炉底盖内增设收纳皿以容装大量泄流硅浆，用以隔绝其流近支撑柱，更可保护支撑柱、及炉体结构不受毁损。收纳皿还包括有一感温器，感温器设置于收纳皿的底部位置。而感温器则包括有一热电偶。收纳皿包括有至少一铜质收纳皿。大量的硅浆会溢流过檐沟槽流入收纳皿，并使收纳皿温度升高，当感温器感应到升高的温度后即送出信号，传送到外部控制是统，启动急冷装置，使硅浆尽速固化。另外，长晶炉包括有一加热室，加热室可设置于炉体的炉内空间内，并容纳有桌板、与负载框体于其内。加热室包括有一下隔热板，其外环6周并围绕有一外周缘，下隔热板可介于檐元件与檐沟槽之间，外周缘并向下对应至檐沟槽。下隔热板包括有一上表面，上表面的外周并斜设有一边坡，边坡是向上对应到檐元件，边坡并朝向外周缘处倾斜。此外，下隔热板是固定于炉底盖内，下隔热板可包括有多个穿孔、及多个高领套筒，多个高领套筒分别穿设于多个穿孔内，并分别套设于多根支撑柱周围。多个高领套筒除可强化支撑桌体的侧向依托力外，更可防止大量泄流的硅浆淹及支撑柱，可使支撑柱免受侵蚀破坏。再者，檐沟槽的内缘的设置高度高于外缘，其目的在于当硅浆溢出檐沟槽时，可使其尽量往收纳皿上缘滴下，以扩散冷却范围，延伸檐沟槽的缓冲效果，减缓硅浆的热冲击。图l为本发明现有的长晶炉；图2是本发明一较佳实施例的剖视图3是本发明一较佳实施例的立体示意图4是本发明一较佳实施例檐沟槽的立体图；图5是本发明一较佳实施例硅浆泄漏的示意图6是本发明一较佳实施例硅浆泄漏的另一示意图;图710是本发明檐元件于不同实施例的示意图。主要元件符号i！炉体1,80炉底盖12,82支撑柱24,95外周缘3103炉内空间10，90支撑桌体2负载框体3,93炉上腔11,81桌板22,94底板31内凹空间320长檐板41,42,43,44檐沟槽5收纳皿6圆弧形外缘62外周缘710边坡713侧隔热板72高领套筒78裂痕951,952温热电偶99内缘511501内沟403热熔断感应线感温器603加热室7,9上表面711穿孔714内壁721坩埚8，92冷却水套96V形51,52,53,54外缘512趟外檐片404固定件502方形内缘61下隔热板71下表面712边凸块715隙缝73硅桨91檐元4,401,402,405垂515,516,517,518件边具体实施例方式请参阅图2，其显示为本发明一较佳实施例的剖视图。本发明是有关于一种具有泄浆导流结构的长晶炉，包括一炉体1、一支撑桌体2、一负载框体3、四个檐元件4、一组檐沟槽5、一收纳皿6、以及一加热室7。如图2所示，炉体1包括有一炉上腔11、及一炉底盖12。其中，炉底盖12是由下往上盖合于炉上腔11的下方、并共同围绕形成一炉内空间10。加热室7是设置于炉体1的炉内空间10内，并容纳有桌板22、与负载框体3于其内。下隔热板71的外环周并围绕有一外周缘710，下隔热板71是介于檐元件4与檐沟槽5之间，外周缘710并向下对应至檐沟槽5。如图2所示，加热室7的下隔热板71包括有一上表面711、及一下表面712。其中上表面711的外周并斜设有一边坡713，边坡713是向上对应到檐元件4，边坡713并朝向外周缘710处倾斜。下隔热板71的四周外周缘710与四侧隔热板72的内壁721之间留有约3mm的隙缝73。支撑桌体2设置于炉体1的炉内空间10内，而支撑桌体2的上半部置于加热室7之内。于本例中，支撑桌体2包括有一桌板22、及八根支撑柱24(图2中显示为剖面的三根支撑柱)，而桌板22则透过八根支撑柱24以固设于炉底盖12内。负载框体3被承置于支撑桌体2的桌板22上方。负载框体3包括有一底板31、及四个侧板32。侧板32是环绕并立设于底板31上方、并共同围绕形成一内凹空间320，以形成一上方开放但下方封闭的有底框体，以便能于其内凹空间320内放入一坩埚8以支撑其重量与硅浆熔融后的侧向力。底板31面积大于支撑桌体2的桌板22，底板31的外环周并围绕有一外周缘310，外周缘310是延伸超出桌板22之外。请参阅图3并一同参阅图2、图4。图3显示为本发明一较佳实施例的立体示意图，图4显示为本发明一较佳实施例檐沟槽的立体图。如图2、及图3所示，檐元件4设置于负载框体3的底板31的外周缘310处。檐元件4包括有四片长檐板41,42,43,44，负载框体3的底板31是一方形石墨板，四片长檐板41,42,43,44并分别锁固并向下垂设于方形石墨板31的外周缘310的四个边上，其可直接向下垂下，亦可斜向下垂，呈现如同屋檐形状，故名的为檐元件4，以引导硅浆往长檐板41,42,43,44外侧斜下滴落，不会因硅浆本身的黏滞特性而吸附于底板31底面流到支撑桌体2的桌板22与支撑柱24上，避免破坏支撑柱24。其中，檐元件4是在以堆高机将负载框体3连同坩埚8放上支撑桌体2以完成积载后，才安装上去底板31外周缘310处，以避免损坏檐元件4。另，于卸下坩埚8的前亦须先取下檐元件4，以避免损坏檐元件4。如图3所示，檐沟槽5设置于炉底盖12内。檐沟槽5并对应设置于四个檐元件4及边坡713的下方。如图4所示，檐沟槽5包括有四个V形沟槽51,52,53,54并彼此串连连接一起成一框体。檐沟槽5内设置有多个固定件502，再于檐沟槽5内布设有一热熔断感应线501，多个固定件502是将热熔断感应线501固定于檐沟槽5内，其中，热熔断感应线501可以不锈钢线制、或铜线制成。请一同参阅图5、及图4。图5是本发明一较佳实施例硅浆泄漏的示意图。如图5所示，当硅浆受到檐元件4的引导垂涎至加热室7而向下滴入下隔热板71的边坡713，再由边坡713渗流穿过隙缝73，最后流下至檐沟槽5，而达成导流泄浆的功效，此外，硅浆流入檐沟槽5内时，会将热熔断感应线501熔断。热熔断感应线501是电连接至一外部控制中心，热熔断感应线501一旦被熔断则输出一电信号，外部控制中心检测到此电信号便立即切断加热器的电源以降温。若坩埚的裂痕轻微，硅浆91在裂痕处凝固不再泄漏，而已经泄流的硅桨91则在V形沟槽51，52,53，54内逐渐降温凝固作为缓冲；反的若大量的硅浆流出时，则会溢出于檐沟槽5而流入收纳皿6内。请参阅图6，其是本发明一较佳实施例硅浆泄漏的另一示意图。如图6所示收纳皿6包括有一感温器603，而感温器603包括有一热电偶，感温器603亦电连接至上述的外部控制中心。当泄浆大量溢至收纳皿6，使收纳皿6温度升高，此时设置于收纳皿6底部位置的感温器603检知异常高温时，除切断加热器的电源外，更启动急冷机制，使得己经泄流的10硅浆在收纳皿6内瞬间降温，并使硅浆凝固不再流动，以避免发生更大的灾害。如图6所示，收纳皿6包括有一方形内缘61、及一圆弧形外缘62，方形内缘61设置于檐沟槽5的下方，并远离八根支撑柱24，圆弧形外缘62设置容设于炉底盖12底部内面，使其易于散热。此外，收纳皿6的容量足以容纳坩埚8内的全部硅浆。如图6并同时参阅图4所示，四组檐沟槽包括有一内缘511、及一外缘512，其中，内缘511的设置高度高于外缘512，并且外缘512四周分别垂设有四个垂边515,516,517,518。当硅浆溢出檐沟槽5时，会从外侧溢流，经垂边515,516,517,518引导，往收纳皿6的圆弧形外缘62的上缘流下至底部，其间，硅浆会扩散、凝结，而减低硅桨的热冲击，达到保护支撑柱24及炉底盖12等结构的功效。上述的檐沟槽5是作为承受硅浆热冲击的缓冲器，若泄桨量少时即可于檐沟槽5内凝固，若泄浆量大时，自檐沟槽5溢出的部份则可由收纳皿6收纳凝固。由于泄浆冷却的时间被延长，受冷面积被扩大，因此，炉底盖12受热冲击而扭曲变形的问题得以克服。如图6所示，长晶炉还包括有八个高领套筒78，其中，下隔热板可包括有八个穿孔714、及八个高领套筒78，八个高领套筒78分别穿设于八个穿孔714内，并分别套设于八根支撑柱24周围。高领套筒78除可强化支撑桌体2的侧向依托力外可防堵大量的池浆淹及支撑柱24，保护支撑柱24免受硅浆侵蚀破坏。此外，如图6所示，下隔热板71的下表面712边缘处更凸设有边凸块715，以阻隔硅浆流向支撑柱24处。上述的实施例透过檐元件4自负载框体3内引导泄流的高温融熔的硅浆至檐沟槽5，即可避免浆体沿着桌板22四周涎流至支撑柱24。若有更大量的泄流情形发生，则有高领套筒78保护支撑柱24不受硅浆侵蚀断裂。再者，大量溢出檐沟槽5的硅桨，也得到缓冲、冷却，并收纳于收纳皿6内，以确保支撑柱24在炉底盖24内不受侵蚀断裂，进而使坩埚8倾倒、硅浆泛流。因此，长晶炉爆炸的事故就可杜绝。同时，上述的设计方式也同时解决了炉底盖12受硅浆热冲击而产生扭曲变形的问题。请参阅图710，其是本发明檐元件于不同实施例的示意图。如图所示，檐元件401,402,405可以是各种垂下或斜下形状，且可任意锁固于底板31的侧面、或是底面皆可，或是只于底板31下挖出一内沟403以形成一相对垂下的外檐片404，亦可有异曲同工的功效。上述实施例仅为了方便说明而举例而己，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。权利要求1、一种具有泄浆导流结构的长晶炉，其特征在于包括一炉体，包括有一炉上腔、及一炉底盖，该炉底盖盖合于该炉上腔下方、并共同围绕形成一炉内空间；一支撑桌体，设置于该炉体的该炉内空间内，该支撑桌体包括有一桌板、及多根支撑柱，该桌板透过该多根支撑柱以固设于该炉底盖内；一负载框体，被承置于该支撑桌体的该桌板上方，该负载框体包括有一底板、及多个侧板，该多个侧板环绕并立设于该底板上方、并共同围绕形成一内凹空间，该底板大于该支撑桌体的该桌板，该底板的外环周并围绕有一外周缘，该外周缘是延伸超出该桌板的外；多个檐元件，设置于该负载框体的该底板的该外周缘处；一组檐沟槽，设置于该炉底盖内，该组檐沟槽并对应设置于该多个檐元件的下方；以及一加热室，该加热室设置于该炉体的该炉内空间内，并容纳有该桌板、与该负载框体于其内，其中，该加热室包括有一下隔热板，该下隔热板的外环周并围绕有一外周缘，该下隔热板介于该多个檐元件与该组檐沟槽之间，该外周缘并向下对应至该组檐沟槽。2、如权利要求1所述的长晶炉，其特征在于，该多个檐元件包括有四片长檐板，该负载框体的该底板是一方形石墨板，该四片长檐板并分别锁固于该方形石墨板的外周缘四个边上。3、如权利要求1所述的长晶炉，其特征在于，该组檐沟槽内还布设有一热熔断感应线。4、如权利要求3所述的长晶炉，其特征在于，该组檐沟槽内还包括有多个固定件，该多个固定件将该热熔断感应线固定于该组檐沟槽内。5、如权利要求1所述的长晶炉，其特征在于，该组檐沟槽包括有一内缘、及一外缘，其中，该内缘的设置高度高于该外缘，并且该外缘垂设有一垂边。6、如权利要求1所述的长晶炉，其特征在于，该组檐沟槽包括有多个V形沟槽并彼此串连连接在一起。7、如权利要求1所述的长晶炉，其特征在于，还包括有一收纳皿，设置于该炉底盖底部内面，该收纳皿并对应设置于该多个檐元件与该组檐沟槽的下方、并远离该支撑桌体的该多根支撑柱处。8、如权利要求7所述的长晶炉，其特征在于，该收纳皿包括有一方形内缘、及一圆弧形外缘。9、如权利要求7所述的长晶炉，其特征在于，该收纳皿更包括有一感温器，该感温器设置于该收纳皿的底部位置。10、如权利要求9所述的长晶炉，其特征在于，该感温器包括有一热电偶。11、如权利要求7所述的长晶炉，其特征在于，该收纳皿包括有至少一铜质收纳皿。12、如权利要求l所述的长晶炉，其特征在于，该下隔热板包括有一上表面，该上表面的外周并斜设有一边坡，该边坡是向上对应到该多个檐元件，该边坡并朝向该外周缘处倾斜。13、如权利要求12所述的长晶炉，其特征在于，该下隔热板还包括有多个穿孔、及多个高领套筒，该多个高领套筒分别穿设于该多个穿孔内，并分别套设于该多根支撑柱周围。全文摘要本发明揭露一种具有泄浆导流结构的长晶炉，其中，于负载框体的底板四周向下垂设有四片长檐板，并将四支串连起来的V形檐沟槽对应设置于四片长檐板的下方。如此，当负载框体内的坩埚若有泄流的高温熔融硅浆，将会先被导引顺着长檐板流动并滴下并辗转流至V形檐沟槽内，故可避免硅浆沿着桌板四周缘涎流至支撑柱使支撑柱断裂，造成坩埚倾倒与硅浆泛滥。再于炉底盖内增设收纳皿以容装大量泄流硅浆，并隔绝其流近支撑柱，除可保护支撑柱不受毁损外，亦可预防炉底盖受融熔硅浆的热冲击而导致扭曲变形。文档编号F27B14/04GK101509148SQ20081000995公开日2009年8月19日申请日期2008年2月15日优先权日2008年2月15日发明者吕秀正,林和龙申请人:绿能科技股份有限公司