一种单晶生产炉的制作方法

文档序号:14750215发布日期:2018-06-22 12:15阅读:287来源:国知局

本发明属于单晶生产设备领域,特别涉及一种单晶生产炉。



背景技术:

单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备。

专利号为CN 106149047 A的单晶炉包括炉体,炉体内部设有石墨坩埚,石墨坩埚内设有石英坩埚,石墨坩埚外侧设置有侧部加热器,还包括氩气管,氩气管上设置有流量控制阀。通过在氩气管上设置有流量控制阀,可以随着单晶硅拉制的不断进行,在保证晶棒不被氧化的前提下,通过调节流量控制阀,逐渐减小氩气的供应量,从而节约氩气,同时,氩气的供应量减小还避免了氩气进入单晶炉后再从抽气孔中排除的过程中带走大量的热量,实现节能减排,在石墨坩埚的底部设置有底部加热器,是为了加速多晶硅原料的融化,缩短原料的融化时间,可以大大提高生产效率。但是在生产单晶硅时需要对石英坩埚内整体的多晶硅材料进行反应生产,效率低下,不利于大规模生产。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,根据上述背景技术所描述的技术问题,提供一种快速生产单晶体的一炉多棒式的单晶生产炉。

本发明采用的技术方案是,一种单晶生产炉,包括炉体、石墨坩埚、石英坩埚、隔离装置、送气管,所述炉体内设置有石墨坩埚,所述石墨坩埚内部设置有石英坩埚,所述石墨坩埚与石英坩埚紧密相连,所述石墨坩埚外部设置有加热装置,所述加热装置与所述的石墨坩埚紧密相连,所述加热装置均匀的贴合在所述的石墨坩埚外壁,所述炉体底部设置有移动导轨,所述石墨坩埚设置在所述的移动导轨上,所述炉体侧壁设置有炉门,所述的移动导轨通向所述的炉门;所述石英坩埚上部设置有隔离装置,所述隔离装置的横截面尺寸与所述石英坩埚的横截面尺寸相同,所述隔离装置由隔板分割成均匀排列的小的圆柱状隔离体,所述圆柱状隔离体上下相通,所述圆柱状隔离体呈蜂窝状圆形排列,所述隔离装置的高度高于所述石英坩埚的高度,所述隔离装置的顶部连接有拉升装置,所述拉升装置包括多组固定铁链、电动机,所述电动机连接有转动辊,所述的多组固定铁链一端均匀连接在所述的隔离装置,另一端链接在所属的转动辊上;所述炉体顶部设置有送气管,所述炉体外部的送气管连接有惰性气体生产设备,所述炉体内部的送气管末端连接有圆形喷头,所述炉体底部设置有排气管,所述排气管上连接有开关阀。

进一步的,所述石墨坩埚底部设置有支架,所述支架上设置有移动滚轮,所述移动滚轮设置在所述移动导轨内,所述移动滚轮连接有电机,所述电机可带动移动滚轮进行转动在移动导轨上移动。

进一步的,所述炉体内壁四周设置有反射层,所述炉体外壁设置有保温层。

进一步的,所述炉体底部设置有支座,所述支座与地面连接有地脚固定架。进一步的,所述送气管上设置有流量控制阀、控制开关。

本发明与现有技术相比,具有以下的有益效果,所述隔离装置的横截面尺寸与所述石英坩埚的横截面尺寸相同,所述隔离装置由隔板分割成均匀排列的小的圆柱状隔离体,所述圆柱状隔离体上下相通,所述圆柱状隔离体呈蜂窝状圆形排列,所述隔离装置的高度高于所述石英坩埚的高度,所述隔离装置由电动机带动进入所述的石英坩埚中,将加热的多晶硅进行分离,分离成彼此分离的小格,每个圆柱状隔离体均可在通入惰性气体的情况下生成独立的单晶棒,可以加速单晶体的生成速度;所述炉体底部设置有移动导轨,所述石墨坩埚设置在所述的移动导轨上,所述炉体侧壁设置有炉门,所述的移动导轨通向所述的炉门,所述的石墨坩埚、石英坩埚通过移动导轨通出,进行填料。综上所述,本发明具有快速生产单晶体的优点。

附图说明

图1是本发明一种单晶生产炉的结构剖面示意图;

图2是所述移动导轨的结构示意图。

图中:01、炉体 02、石墨坩埚 03、石英坩埚 04、隔离装置 05、送气管 06、加热装置 07、移动导轨 08、流量控制阀 09、炉门 10、控制开关 11、圆柱状隔离体 12、固定铁链 13、电动机 14、转动辊 15、圆形喷头 16、排气管 17、开关阀 18、移动滚轮 19、电机 20、反射层 21、保温层 22、地脚固定架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

结合图1、图2对本发明的技术方案进行说明,一种单晶生产炉,包括炉体(01)、石墨坩埚(02)、石英坩埚(03)、隔离装置(04)、送气管(05),所述炉体(01)内设置有石墨坩埚(02),所述石墨坩埚(02)内部设置有石英坩埚(03),所述石墨坩埚(02)与石英坩埚(03)紧密相连,所述石墨坩埚(02)外部设置有加热装置(06),所述加热装置(06)与所述的石墨坩埚(02)紧密相连,所述加热装置(06)均匀的贴合在所述的石墨坩埚(02)外壁,所述炉体(01)底部设置有移动导轨(07),所述石墨坩埚(02)设置在所述的移动导轨(07)上,所述炉体(01)侧壁设置有炉门(09),所述的移动导轨(07)通向所述的炉门(09);所述石英坩埚(03)上部设置有隔离装置(04),所述隔离装置(04)的横截面尺寸与所述石英坩埚(03)的横截面尺寸相同,所述隔离装置(04)由隔板分割成均匀排列的小的圆柱状隔离体(11),所述圆柱状隔离体(11)上下相通,所述圆柱状隔离体(11)呈蜂窝状圆形排列,所述隔离装置(04)的高度高于所述石英坩埚(03)的高度,所述隔离装置(04)的顶部连接有拉升装置,所述拉升装置包括多组固定铁链(12)、电动机(13),所述电动机(13)连接有转动辊(14),所述的多组固定铁链(12)一端均匀连接在所述的隔离装置(04),另一端链接在所属的转动辊(14)上;所述炉体(01)顶部设置有送气管(05),所述炉体(01)外部的送气管(05)连接有惰性气体生产设备,所述炉体(01)内部的送气管(05)末端连接有圆形喷头(15),所述炉体(01)底部设置有排气管(16),所述排气管(16)上连接有开关阀(17)。

进一步的,所述石墨坩埚(02)底部设置有支架,所述支架上设置有移动滚轮(18),所述移动滚轮(18)设置在所述移动导轨(07)内,所述移动滚轮(18)连接有电机(19),所述电机(19)可带动移动滚轮(18)进行转动在移动导轨(07)上移动。

进一步的,所述炉体(01)内壁四周设置有反射层(20),所述炉体(01)外壁设置有保温层(21)。

进一步的,所述炉体(01)底部设置有支座,所述支座与地面连接有地脚固定架(22)。进一步的,所述送气管(05)上设置有流量控制阀(08)、控制开关(10)。

结合图1、图2对本发明的有益效果进行说明,所述隔离装置(04)的横截面尺寸与所述石英坩埚(03)的横截面尺寸相同,所述隔离装置(04)由隔板分割成均匀排列的小的圆柱状隔离体(11),所述圆柱状隔离体(11)上下相通,所述圆柱状隔离体(11)呈蜂窝状圆形排列,所述隔离装置(04)的高度高于所述石英坩埚(03)的高度,所述隔离装置(04)由电动机(13)带动进入所述的石英坩埚(03)中,将加热的多晶硅进行分离,分离成彼此分离的小格,每个圆柱状隔离体(11)均可在通入惰性气体的情况下生成独立的单晶棒,可以加速单晶体的生成速度;所述炉体(01)底部设置有移动导轨(07),所述石墨坩埚(02)设置在所述的移动导轨(07)上,所述炉体(01)侧壁设置有炉门(09),所述的移动导轨(07)通向所述的炉门(09),所述的石墨坩埚(02)、石英坩埚(03)通过移动导轨(07)通出,进行填料。综上所述,本发明具有快速生产单晶体的优点。

结合图1、图2对本发明的使用方法及工作原理进行说明,本发明一种单晶生产炉在运行时,通过所述的电机(19)带动所述的移动滚轮(18)将所述的石墨坩埚(02)、石英坩埚(03)由所述的炉门(09)移出,将收集的多晶硅放入所述的石英坩埚(03)内,由电机(19)带动将所述的石墨坩埚(02)、石英坩埚(03)移动至所述炉体(01)内部对其进行加热,加热完成后将惰性气体由所述的送气管(05)通入所述的炉体(01)内,同时将所述的隔离装置(04)下移移动至所述的石英坩埚(03)内,将所述的多晶硅进行分割,所述隔离装置(04)内的每组圆柱状隔离体(11)均可生成一组单晶棒。

本发明一种单晶生产炉,其用途为快速生产单晶硅材料。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。

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