单晶炉、单晶炉加热装置及单晶炉的加热方法与流程

1.本发明涉及单晶硅制备技术领域，具体为单晶炉、单晶炉加热装置及单晶炉的加热方法。


背景技术：

2.生产单晶硅常用的方法为直拉法，通过提拉单晶炉内坩埚中的液体硅料，可以形成纯度较高的硅棒，采用直拉法生产单晶硅时，单晶炉内需要设置用于给坩埚加热的加热装置；直拉单晶炉是在惰性气体环境中，使用加热器将多晶硅等多晶材料融化，并采用直拉法生长无位错单晶的设备；加热器是单晶炉热场的核心部件，提供多晶融化长晶的热能。
3.对于现有公告号为cn207062418u的中国专利文件公开了单晶炉加热器及单晶炉加热系统；其针对目前单晶炉大都采用加热器对石英坩埚内的多晶原料进行加热熔化；目前国内小尺寸的热场都采用单加热器单电源系统结构，大尺寸的热场都采用双加热器双电源系统结构；双加热器双电源系统结构增加了设备投入，操作复杂的问题进行改进和优化；即其通过使用一个单晶炉加热器和一个电源系统，就可以应用在大尺寸的热场，较普通的单电源加热系统产量高、品质高，较普通的双电源加热系统功率小，结构简单，操作简便。
4.对于上述方案及现有技术中存在的技术问题是，一方面，对于大尺寸的热场耗能都较高，且造成热能过余，造成能量浪费，影响经济效益；另一方面，对于上述方案中在使用单个电源系统进行提供热能时，对于拼接的两个发热体不能进行很好的均匀受热，且受热效率低下，导致形成的热场不能满足使用需求，造成产品加工质量低下，得不偿失。
5.为此，本发明提出单晶炉、单晶炉加热装置及单晶炉的加热方法用于解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供单晶炉、单晶炉加热装置及单晶炉的加热方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：单晶炉，包括单晶炉主体、加热装置，所述单晶炉主体中设置有加热装置，且加热装置通过设置的辅助配件进行辅助加热。
8.一种如上所述的单晶炉的加热装置，所述加热装置包含有第一发热体、第二发热体、对接环、环形热量传导片、热量传导柱；
9.所述辅助配件包含有连接插槽、辅助凸条、螺纹槽、安装螺丝、半球形压头、凹型连接块、辅助斜面、定位卡槽、辅助斜坡。
10.优选的，所述第一发热体固定连接设置在单晶炉主体中，且第一发热体和第二发热体通过辅助配件进行固定连接；所述第一发热体和第二发热体两者的一端都固定设置有对接环，且对接环的端部嵌接设置有环形热量传导片，所述热量传导柱等距固定设置在第一发热体和第二发热体的外侧壁，热量传导柱的一端插接设置在对接环中，且端部固定设置在环形热量传导片上。
11.优选的，所述第一发热体和第二发热体两者外侧壁上等距设置的热量传导柱位置相对应、数量相同。
12.优选的，所述连接插槽等距设置在对接环的外侧壁，且连接插槽中的一侧固定设置有辅助凸条，所述螺纹槽等距设置在对接环上，且螺纹槽与连接插槽相连通设置，螺纹槽与安装螺丝相适配螺纹连接，且安装螺丝的一端固定设置有半球形压头，所述凹型连接块与连接插槽相适配插接，且凹型连接块两端的端部内侧设置有辅助斜面，所述定位卡槽对称设置在凹型连接块的两侧，且定位卡槽中的一侧设置有辅助斜坡。
13.优选的，所述辅助斜坡与定位卡槽、螺纹槽、安装螺丝设置位置相对应、设置组数相同；且安装螺丝的直径与定位卡槽的槽口宽度相等。
14.优选的，所述辅助斜面与连接插槽中的辅助凸条设置位置相对应、设置组数相同。
15.一种单晶炉加热装置的加热方法，该加热方法包括以下步骤：
16.本发明通过设置的第一发热体、第二发热体与辅助配件形成一个单晶炉加热装置，即形成一个大尺寸的热场，首先通过电源系统对第一发热体进行供热，第一发热体再将热量快速传递到第二发热体，并与热量传导柱之间的配合使用对单晶硅进行高效均匀加热，提升其整体加工质量。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.本发明设计的单晶炉加热装置，通过电源系统对第一发热体进行供热，且第一发热体再将热量快速传递到第二发热体，通过在第二发热体与第一发热体上边侧等距均匀设置热量传导柱，以及在对接环上嵌接设置的环形热量传导片的传导作用，保证单晶炉加热装置加热工作的均匀性，进而使得单晶硅受热均匀，保证其加工产品质量；且加热装置提供的热能充分，且不会造成能源的浪费，提升整体生产经济效益；满足实际生产需求。
附图说明
19.图1为本发明单晶炉和加热装置结构连接示意图；
20.图2为本发明加热装置与辅助配件结构连接俯视图；
21.图3为本发明图2中结构连接局部放大示意图；
22.图4为本发明加热装置与辅助配件结构连接仰视图；
23.图5为本发明图4中结构连接局部放大示意图；
24.图6为本发明第一发热体与第二发热体结构连接示意图；
25.图7为本发明图6中结构连接局部放大示意图；
26.图8为本发明第一发热体与第二发热体结构连接仰视图；
27.图9为本发明图8中结构连接局部放大示意图。
28.图中：单晶炉1、加热装置2、第一发热体21、第二发热体22、对接环230、环形热量传导片231、热量传导柱232、辅助配件3、连接插槽301、辅助凸条302、螺纹槽303、安装螺丝304、半球形压头305、凹型连接块306、辅助斜面307、定位卡槽308、辅助斜坡309。
具体实施方式
29.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
30.请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：单晶炉，包括单晶炉主体1、加热装置2，单晶炉主体1中设置有加热装置2，且加热装置2通过设置的辅助配件3进行辅助加热。
31.加热装置2包含有第一发热体21、第二发热体22、对接环230、环形热量传导片231、热量传导柱232；第一发热体21固定连接设置在单晶炉主体1中，且第一发热体21和第二发热体22通过辅助配件3进行固定连接；第一发热体21和第二发热体22两者的一端都固定设置有对接环230，且对接环230的端部嵌接设置有环形热量传导片231，热量传导柱232等距固定设置在第一发热体21和第二发热体22的外侧壁，热量传导柱232的一端插接设置在对接环230中，且端部固定设置在环形热量传导片231上；第一发热体21和第二发热体22两者外侧壁上等距设置的热量传导柱232位置相对应、数量相同。
32.辅助配件3包含有连接插槽301、辅助凸条302、螺纹槽303、安装螺丝304、半球形压头305、凹型连接块306、辅助斜面307、定位卡槽308、辅助斜坡309；连接插槽301等距设置在对接环230的外侧壁，且连接插槽301中的一侧固定设置有辅助凸条302，螺纹槽303等距设置在对接环230上，且螺纹槽303与连接插槽301相连通设置，螺纹槽303与安装螺丝304相适配螺纹连接，且安装螺丝304的一端固定设置有半球形压头305，凹型连接块306与连接插槽301相适配插接，且凹型连接块306两端的端部内侧设置有辅助斜面307，定位卡槽308对称设置在凹型连接块306的两侧，且定位卡槽308中的一侧设置有辅助斜坡309；辅助斜坡309与定位卡槽308、螺纹槽303、安装螺丝304设置位置相对应、设置组数相同；且安装螺丝304的直径与定位卡槽308的槽口宽度相等；辅助斜面307与连接插槽301中的辅助凸条302设置位置相对应、设置组数相同。
33.本发明设计的单晶炉加热装置，电源系统对第一发热体21进行供热，且第一发热体21再将热量快速传递到第二发热体22，通过在第二发热体22与第一发热体21上边侧等距均匀设置热量传导柱232，以及在对接环230上嵌接设置的环形热量传导片231的传导作用下，保证第一发热体21与第二发热体22散发的热量均匀，进而保证单晶硅受热均匀，加热装置2提供的热能充分，且不会造成能源的浪费，提升整体生产经济效益；保证第一发热体21上的热量高效传递到第二发热体22上，通过设置的辅助配件3来实现，即辅助配件3将第一发热体21和第二发热体22进行稳定连接，且使得两者端部的环形热量传导片231紧密连接，即凹型连接块306的一端插入到第一发热体21上对接环230上的连接插槽301中，另一端插入到位于第二发热体22的对接环230上的连接插槽301中，直到凹型连接块306上的辅助斜面307与连接插槽301中的辅助凸条302接触，与此同时，设置在凹型连接块306上的定位卡槽308、辅助斜坡309与螺纹槽303对齐，之后再使用安装螺丝304进行紧固即可，安装螺丝304一端的半球形压头305对辅助斜坡309进行挤压，与此同时，使得凹型连接块306上的辅助斜面307对辅助凸条302，进而使得第一发热体21与第二发热体22的连接更为紧固，保证环形热量传导片231之间的贴合更加紧密，确保其热量传递的稳定进行。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。