单晶炉外置气体配气装置的制作方法

1.本实用新型涉及单晶硅制造设备领域，尤其涉及一种能够解决单晶炉运行中氧化问题的外置气体配气装置。


背景技术：

2.单晶炉是一种在惰性气体环境中，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。
3.单晶炉包括炉盖和副室隔离腔，在炉盖和副室隔离腔之间设置有喉口法兰，喉口法兰上设置有氩气通道，用于通入氩气，在相关技术中，氩气通道的结构有两种，一种是环形气道+下吹气结构，下吹气孔环形均布与环形气道连通向下吹气；另一种是单孔横吹气道结构，通过直通圆孔进气横吹氩气。上述两种结构的氩气通道进气时，易形成紊流漩涡导致氩气填充不均匀，造成炉内局部无氩气或气量不足异常现象，从而影响单晶品质。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种单晶炉外置气体配气装置，包括：
5.喉口法兰，被构造成连接单晶炉的炉盖和副室隔离腔；
6.两个进气通道，分别开设在所述喉口法兰上，两个所述进气通道的出气口开设于所述喉口法兰的内侧壁上且相对设置；
7.进气管道，与所述进气通道的进气口连通以向所述喉口法兰通入保护气体；
8.其中，两个所述进气通道被构造成分别通入保护气至所述喉口法兰中部发生碰撞以向两边发散沿所述炉盖侧壁向下移动，从而填充所述单晶炉的腔室。
9.根据本实用新型的一些实施例，两个所述出气口以所述喉口法兰的圆心对称设置在所述喉口法兰的内侧壁上。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述进气管道包括：
11.主管道，一端连通保护气源；
12.两个支路管道，两个所述支路管道的一端分别连接两个所述进气口；
13.三通接头，分别连通所述主管道的另一端以及两个所述支路管道的另一端。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述支路管道为真空波纹管。
15.根据本实用新型的一些实施例，两个所述支路管道的长度相等。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述进气管道还包括电磁阀，所述电磁阀设置在所述主管道上。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述进气管道还包括流量计，所述流量计设置在所述主管道上
18.根据本实用新型的一些实施例，还包括压力表，设置在所述喉口法兰上，所述压力表被构造成测量所述喉口法兰内的气体压强。
应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。在使用类似于“a、b或c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b或c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。
41.图1示意性示出了本实用新型实施例的单晶炉外置气体配气装置应用场景图；图2示意性示出了本实用新型实施例的单晶炉外置气体配气装置的立体图；图3是图2所示的单晶炉外置气体配气装置的俯视图；以及图4是图2所示的单晶炉外置气体配气装置的侧视图。
42.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种单晶炉外置气体配气装置，如图1至图4所示，包括：喉口法兰3、进气通道和进气管道4。喉口法兰3被构造成连接单晶炉的炉盖1和副室隔离腔2。两个进气通道分别开设在喉口法兰3上，两个进气通道的出气口31开设于喉口法兰3的内侧壁上且相对设置；进气管道4与进气通道的进气口31连通以向喉口法兰3通入保护气体；其中，两个进气通道被构造成分别通入保护气至喉口法兰3中部发生碰撞以向两边发散沿炉盖1侧壁向下移动，从而填充单晶炉的腔室。
43.在本实施例中，通过在喉口法兰3上180
°
对称设置有两个进气通道分别通入保护气体，保护气体在喉口法兰3的中部区域碰撞向两边发散沿炉盖1侧壁向下移动，从而填充单晶炉的腔室，使得单晶炉在融晶、加料等过程中对副室隔离腔2、炉盖1及喉口法兰3等结构进行保护以防止氧化，解决单晶炉运行中炉内氧化问题，能够提高单次运行时间，增加投料量及降低单晶因氧化导致的品质异常概率。
44.根据本实用新型的一些实施例，喉口法兰3与副室隔离腔2、炉盖1均为密封连接。
45.根据本实用新型的一些实施例，两个出气口31以喉口法兰的圆心对称设置在喉口法兰3的内侧壁上。可选的，两个进气通道的轴线方向共线且穿过喉口法兰3的圆心，从而使得保护气体扩散的更加均匀。
46.根据本实用新型的一些实施例，进气管道4包括主管道41、支路管道42和三通接头43。主管道41的一端连通保护气源。可选的保护气源为惰性气体源，例如氦气源、氩气源等。进一步的可选的，保护气为氩气，基于氩气的自重超过空气的自重，通过双向对吹扩散的方式，能够更均匀的将氩气布满整个空间，提高防止氧化的效率。
47.根据本实用新型的一些实施例，两个支路管道42的一端分别连接两个进气口。三通接头43分别连通主管道41的另一端以及两个支路管道42的另一端。
48.在本实施例中，两个支路管道42配合三通接头43以及主管道41分别从保护气源处获取保护气体。
49.根据本实用新型的一些实施例，支路管道42为真空波纹管。
50.根据本实用新型的一些实施例，两个支路管道42的长度相等，保证保护气流动路径相等，以便于气流在中间相碰向两边发散沿着炉盖壁往下，从而使保护气填充更均匀。
51.根据本实用新型的一些实施例，进气管道4还包括电磁阀，电磁阀设置在主管道41上，以便于对保护气的流量进行调节和控制。
52.根据本实用新型的一些实施例，进气管道4还包括流量计，流量计设置在主管道41上，以便于工作人员实时观测保护气的流量，判断是否需要对电磁阀进行调节。
53.根据本实用新型的一些实施例，还包括压力表5，压力表5设置在喉口法兰3上，压力表5被构造成测量喉口法兰3内的气体压强。
54.根据本实用新型的一些实施例，进气通道的进气口开设在喉口法兰3的外侧壁上。
55.根据本实用新型实施例的单晶炉外置气体配气装置，通过将相关技术中的单孔横吹改为双孔180
°
横向对吹，并对横吹孔扩径增大进气流量，外置气路连接实现气量的一致性，利用相同长度管路保证氩气流动路径相等，使得气流在中间相碰向两边发散沿着炉盖壁往下，从而保证炉腔内有足够的氩气均匀填充，进而解决单晶炉运行中炉内氧化问题，提高单次运行时间，增加投料量及降低单晶因氧化导致的品质异常概率。
56.至此，已经结合附图对本实用新型实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各零部件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
57.还需要说明的是，在本实用新型的具体实施例中，除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本实用新型的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的尺寸、范围条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到“约”的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中
±
10％的变化、在一些实施例中
±
5％的变化、在一些实施例中
±
1％的变化、在一些实施例中
±
0.5％的变化。
58.本领域技术人员可以理解，本实用新型的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本实用新型中。特别地，在不脱离本实用新型精神和教导的情况下，本实用新型的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本实用新型的范围。
59.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。