一种单晶炉用的多层隔热降氧结构及装置的制作方法

本技术涉及单晶硅制造，具体涉及一种单晶炉用的多层隔热降氧结构及装置。

背景技术：

1、为提升单晶硅产量，大尺寸热场应运而生，但大尺寸热场带来了单晶炉内高氧的问题，单晶炉内高氧不仅会引起晶棒氧反切比例上升，晶棒有效单产下降及拉晶成本上升，还会导致硅片电池出现黑心和同心圆，降低电池片效率和半衰期，为了进一步提升晶棒有效单产，提高单晶硅片的品质，降氧问题迫在眉睫。

2、单晶炉内的高氧问题主要是由于单晶炉坩埚受热产生，因此需要一种降氧装置来减少坩埚受到的热辐射，达到降氧目的，而目前采用的单层隔热降氧结构具有以下缺点；一是对于坩埚的隔热面积有限，二是对于热场的填充空间小，热对流与坩埚接触面积大，三是无强制热对流效果，导致目前单层隔热降氧结构的隔热降氧效果不佳，因此，需要设计出一种单晶炉用的多层隔热降氧结构及装置，以解决上述问题中的一个或多个。

3、鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种单晶炉用的多层隔热降氧结构及装置，以解决现有技术中单层隔热降氧结构的隔热降氧效果不佳的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：

3、一方面，本实用新型提供一种单晶炉用的多层隔热降氧结构，包括同轴设置且固定连接的底层圆弧支撑板和底层圆弧隔热板，底层圆弧隔热板位于底层圆弧支撑板的正上方，还包括与底层圆弧隔热板同轴设置并固定连接的顶层圆弧隔热板。

4、本申请的主要构思点之一是在底层圆弧隔热板的基础上再设置一层顶层圆弧隔热板，不仅可以实现双层隔热，同时相对于现有技术，顶层圆弧隔热板与加热器的距离可以设计的更小，减小坩埚的热辐射面积，增加坩埚的隔热区域面积，提高整个隔热结构的隔热效果，减少坩埚内部氧产生。

5、优选的，所述顶层圆弧隔热板的顶部设置有用于导流的坡面，坡面倾斜向上设置。本申请的另一主要构思点是在顶层圆弧隔热板的顶部设置导流坡面，可以对氩气的流动进行强制导流，形成强制的热对流效果，提升氩气的降温效果，从而提高整个隔热结构的隔热效果，减少坩埚内部氧产生。

6、优选的，所述坡面与水平面的夹角范围为：15°至60°。

7、优选的，所述顶层圆弧隔热板顶部设置有两个倾斜向下的坡面，两个坡面之间设置有平行于顶层圆弧隔热板底面设置的台面，两个坡面的倾斜幅度相同。通过设置两个坡面，且在两个坡面之间设置台面，可以避免氩气被导流后产生反冲，影响隔热降温效果。

8、优选的，所述坡面与水平面的夹角范围为：30°至75°。

9、优选的，还包括至少一根支撑短杆，底层圆弧隔热板和顶层圆弧隔热板通过支撑短杆固定连接，支撑短杆的轴线与底层圆弧隔热板所在轴线平行设置。

10、优选的，所述固定连接为可拆卸的固定连接。固定连接为可拆卸的固定连接，方便整个隔热结构的组装与拆卸更换。

11、优选的，还包括至少一块与底层圆弧隔热板同轴设置并位于底层圆弧隔热板和顶层圆弧隔热板之间的中层圆弧隔热板；

12、在中层圆弧隔热板为一块的情况下，底层圆弧隔热板与中层圆弧隔热板之间，以及中层圆弧隔热板与顶层圆弧隔热板之间均设置有支撑短杆；

13、在中层圆弧隔热板为两块以上的情况下，底层圆弧隔热板与中层圆弧隔热板之间、中层圆弧隔热板与中层圆弧隔热板之间，以及中层圆弧隔热板与顶层圆弧隔热板之间均设置有支撑短杆。

14、优选的，所述底层圆弧支撑板、底层圆弧隔热板、中层圆弧隔热板以及顶层圆弧隔热板所在圆弧对应的圆心角大小均相同；所述圆心角的范围为：150°至175°。

15、另一方面，本实用新型提供一种单晶炉用的多层隔热降氧装置，包括两个结构相同的以上所述的一种单晶炉用的多层隔热降氧结构；两个多层隔热降氧结构处于同一高度且凹侧相对设置。

16、本实用新型的有益效果：

17、本申请设置双层以上的隔热板，可以提高热场填充空间，降低坩埚的热辐射面积，提高降温效果。

18、本申请在顶层圆弧隔热板顶部设置坡面，可以对氩气流动形成强制的导流作用，形成强制的热对流效果，提高降温效果。

19、本申请的底层圆弧隔热板和顶层圆弧隔热板通过支撑短杆固定连接，且固定连接为可拆卸的固定连接，可以方便整个隔热结构的组装与拆卸更换。

技术特征：

1.一种单晶炉用的多层隔热降氧结构，包括同轴设置且固定连接的底层圆弧支撑板(11)和底层圆弧隔热板(21)，底层圆弧隔热板(21)位于底层圆弧支撑板(11)的正上方，其特征在于，还包括与底层圆弧隔热板(21)同轴设置并固定连接的顶层圆弧隔热板(31)。

2.根据权利要求1所述的一种单晶炉用的多层隔热降氧结构，其特征在于，所述顶层圆弧隔热板(31)的顶部设置有用于导流的坡面(311)，坡面(311)倾斜向上设置。

3.根据权利要求2所述的一种单晶炉用的多层隔热降氧结构，其特征在于，所述坡面(311)与水平面的夹角范围为：15°至60°。

4.根据权利要求1所述的一种单晶炉用的多层隔热降氧结构，其特征在于，所述顶层圆弧隔热板(31)顶部设置有两个倾斜向下的坡面(311)，两个坡面(311)之间设置有平行于顶层圆弧隔热板(31)底面设置的台面(312)，两个坡面(311)的倾斜幅度相同。

5.根据权利要求4所述的一种单晶炉用的多层隔热降氧结构，其特征在于，所述坡面(311)与水平面的夹角范围为：30°至75°。

6.根据权利要求1所述的一种单晶炉用的多层隔热降氧结构，其特征在于，还包括至少一根支撑短杆(51)，底层圆弧隔热板(21)和顶层圆弧隔热板(31)通过支撑短杆(51)固定连接，支撑短杆(51)的轴线与底层圆弧隔热板(21)所在轴线平行设置。

7.根据权利要求6所述的一种单晶炉用的多层隔热降氧结构，其特征在于，所述固定连接为可拆卸的固定连接。

8.根据权利要求6所述的一种单晶炉用的多层隔热降氧结构，其特征在于，还包括至少一块与底层圆弧隔热板(21)同轴设置并位于底层圆弧隔热板(21)和顶层圆弧隔热板(31)之间的中层圆弧隔热板；

9.根据权利要求1所述的一种单晶炉用的多层隔热降氧结构，其特征在于，所述底层圆弧支撑板(11)、底层圆弧隔热板(21)、中层圆弧隔热板以及顶层圆弧隔热板(31)所在圆弧对应的圆心角大小均相同；所述圆心角的范围为：150°至175°。

10.一种单晶炉用的多层隔热降氧装置，其特征在于，包括两个结构相同的权利要求1-9任一所述的一种单晶炉用的多层隔热降氧结构；

技术总结
本技术公开了一种单晶炉用的多层隔热降氧结构及装置，涉及单晶硅制造技术领域，至少可以部分解决现有技术中单层隔热降氧结构的隔热降氧效果不佳的问题。本技术实施例的一种单晶炉用的多层隔热降氧结构，包括同轴设置且固定连接的底层圆弧支撑板和底层圆弧隔热板，底层圆弧隔热板位于底层圆弧支撑板的正上方，还包括与底层圆弧隔热板同轴设置并固定连接的顶层圆弧隔热板。

技术研发人员：赵生平,关树军,洪华,路建华,曾宏强,李飞剑,贾智君
受保护的技术使用者：乐山市京运通新材料科技有限公司
技术研发日：20230616
技术公布日：2024/1/15