一种单晶炉管道除尘系统的制作方法

本实用新型涉及一种单晶炉管道除尘系统，具体属于单晶硅生产技术领域。

背景技术：

硅材料按照晶体结构可分为单晶硅、多晶硅和非晶硅。单晶硅材料是指硅原子在三维空间有规律周期性的不间断排列，形成一个完整的晶体材料，材料性质体现的是各向异性，即在不同的晶体方向上各种性质都存在差异。多晶硅材料则是指由两个以上尺寸不同的单晶硅组成的硅材料，它的材料性质体现的是各向同性。非晶硅材料是指硅原子在短距离内有序排列而在长距离内无序排列的硅材料，其材料的性质显示各向同性。对于多晶硅来说，熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，结晶成多晶硅。若熔融的单质硅在凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。

目前制造单晶硅的方法主要有直拉法、磁场直拉法、区熔法以及双坩埚拉晶法。单晶炉是一种在保护性气体（氮气、氦气为主）环境中，用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。随着一埚多棒等拉晶技术的发展，单晶炉单炉长晶时间越来越长。硅挥发物堵塞真空管道，造成单晶炉排气不畅，进而导致炉内压力失衡成为制约单晶炉单炉运行时间的重要瓶颈之一。本实用新型提供了一种结构简单、除尘方便、运行安全的单晶炉管道除尘系统，很好的解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、除尘方便、运行安全的单晶炉管道除尘系统。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种单晶炉管道除尘系统，其包括与单晶炉的炉底相连通的竖管道、与所述竖管道相连通的横管道、与所述横管道相连通的三通管道一、与所述三通管道一相连通的三通管道二和与所述三通管道二相连通的抽气管道，所述抽气管道的自由端与真空泵相连；所述竖管道上部与空气进气管道相连通，所述空气进气管道上设有阀门和气体流量控制器，所述炉底下部设有气压监测管道，所述气压监测管道上设有炉体真空计，所述三通管道二上设有管道真空计。

所述横管道左端的管道口一从上向下倾斜设置，所述管道口一上设有防爆盖板。

所述三通管道一上与所述横管道左端的管道口一同轴设置的管道口二从上向下倾斜设置，所述管道口二上设有防爆盖板，所述管道口二下方设有接料盘。

所述竖管道和横管道之间、所述三通管道一与三通管道二之间分别通过波纹管相连接。

所述三通管道二与抽气管道连接处设有球阀。

所述横管道设有两个，每个所述横管道与两个所述竖管道相连通。

四个所述竖管道上部分别与所述空气进气管道的支路相连通，所述阀门和气体流量控制器设于所述空气进气管道的干路上。

所述阀门和气体流量控制器使用快接法兰与所述空气进气管道相连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型所提供的一种单晶炉管道除尘系统，通过空气进气管道向竖管道内通入含氧空气，使管道内壁上附着的氧化硅等挥发物充分燃烧成粉末随气流排出管道，减少管道堵塞的发生，使排气通畅，保证单晶炉真空系统运行顺畅；所述空气进气管道上设有阀门和气体流量控制器，所述气体流量控制器可以调节通入空气的多少，所述三通管道二上设置的所述管道真空计可以检测管道内通入空气后的压力，所述管道真空计与气体流量控制器相配合可以防止管道内压力高于单晶炉炉体内压力，避免管道内的杂质进入单晶炉炉体内氧化热环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的主视结构示意图。

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

其中：1炉底、2竖管道、3横管道、31管道口一、4波纹管、5防爆盖板、6三通管道一、61管道口二、7三通管道二、8球阀、9抽气管道、10接料盘、11气体流量控制器、12阀门、13炉体真空计、14空气进气管道、15气压监测管道、16管道真空计、17机架。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。

如图1-2所示的一种单晶炉管道除尘系统，其包括与单晶炉的炉底1相连通的竖管道2、与所述竖管道2相连通的横管道3、与所述横管道3相连通的三通管道一6、与所述三通管道一6相连通的三通管道二7和与所述三通管道二7相连通的抽气管道9，所述抽气管道9的自由端与真空泵相连。所述竖管道2上部与空气进气管道14相连通，所述空气进气管道14上设有阀门12和气体流量控制器11，所述炉底1下部设有气压监测管道15，所述气压监测管道15上设有炉体真空计13，所述三通管道二7上设有管道真空计16。本实施例中，所述竖管道2和横管道3之间、所述三通管道一6与三通管道二7之间分别通过波纹管4相连接，方便安装调节。所述三通管道二7与抽气管道9连接处设有球阀8。所述阀门12和气体流量控制器11使用快接法兰与所述空气进气管道14相连接，方便拆卸。所述横管道3设有两个，每个所述横管道3与两个所述竖管道2相连通。四个所述竖管道2上部分别与所述空气进气管道14的支路相连通，所述阀门12和气体流量控制器11设于所述空气进气管道14的干路上。

通过所述空气进气管道14向所述竖管道2内通入含氧空气，使真空管道（所述竖管道2、横管道3、三通管道一6、三通管道二7和抽气管道9共同组成了真空管道）内壁上附着的氧化硅等挥发物充分燃烧成粉末随气流排出真空管道，减少管道堵塞的发生，使排气通畅，保证单晶炉真空系统运行顺畅。

通过所述气体流量控制器11可以调节通入空气的多少，通过所述管道真空计16可以检测真空管道内通入空气后的压力，所述管道真空计16与气体流量控制器11相配合可以防止真空管道内压力高于单晶炉炉体内压力，避免真空管道内的杂质进入单晶炉炉体内氧化热环境。

所述炉底1下方设置的炉体真空计13可以检测炉体内部压力，当压力高于设定的正常压力时，阀门12打开，通入含氧空气，对真空管道内杂质进行清除。

所述横管道3左端的管道口一31从上向下倾斜设置，所述管道口一31上设有防爆盖板5。所述三通管道一6上与所述横管道3左端的管道口一31同轴设置的管道口二61从上向下倾斜设置，所述管道口二61上设有防爆盖板5，所述管道口二61下方设有接料盘10。本实施例中，所述管道口一31和管道口二61呈45°倾斜设置，两个所述防爆盖板5上端分别螺接在所述管道口一31和管道口二1上，可以起到防爆作用，真空管道压力过大时可以进行泄压。单晶炉正常工作时，所述真空管道内相对外界空气存在负压，所述防爆盖板5紧贴在所述管道口一31和管道口二61上，外界空气不会进入真空管道内。当单晶炉停止工作时，打开两个所述防爆盖板5，还可以对所述横管道3和三通管道一6内杂质进行清理，清理出的杂质掉落在所述接料盘10上，方便清理。

作为另一种实施方式，所述球阀8、气体流量控制器11、阀门12、炉体真空计13、管道真空计16分别与控制单元相连，通过所述控制单元进行统一控制。

具体实施方式：

单晶炉工作时，单晶炉炉体内的挥发物进入真空管道，在真空泵作用下排出，但硅挥发物易凝结在真空管道上造成堵塞，导致单晶炉排气不畅，这时所述炉体真空计13检测到单晶炉炉体内压力高于设定的正常压力，阀门12打开，通入含氧空气，使真空管道内壁上附着的氧化硅等挥发物充分燃烧成粉末随气流排出真空管道，从而对真空管道内杂质进行清除。通过所述管道真空计16可对真空管道内压力进行检测，当真空管道内压力上升，接近单晶炉炉体内压力时，通过所述气体流量控制器11把通入空气流量进行调小，避免真空管道内的杂质进入单晶炉炉体内氧化热环境。当单晶炉停止工作时，打开两个所述防爆盖板5，还可以对所述横管道3和三通管道一6内杂质进行清理，清理出的杂质掉落在所述接料盘10上，方便清理。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。