[实用新型]一种单晶硅炉的温场稳定装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种单晶硅炉的温场稳定装置。

背景技术

单晶硅炉主要用于生产硅半导体材料和一些低端的太阳能电池材料，按功能单晶硅炉包括机械系统、温场系统和电控自动系统。单晶硅炉的只要采用石墨圆筒加热器加热，由于单晶硅炉的炉腔的轴向尺寸过大，造成了单晶硅炉内的温场轴向温度梯度过大，降低了成品率，严重时会引起石英埚内的硅熔液结晶，使石英埚的被结晶后的硅胀裂，引发漏硅等严重的生产事故；极大的降低了单晶硅炉的安全生产系数。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种单晶硅炉的温场稳定装置，能有效的解决在单晶硅棒制备过程中单晶硅炉内温场轴向温度梯度过大给晶体制备带来的难题，进一步提高单晶硅炉在日常生产过程中的安全生产系数，提高成品率。为此本实用新型采用在原有石墨加热器竖直方向的底部(即石英埚的垂直下方)增加一个辐射状圆盘加热器。通过此圆盘加热器在单晶炉工作的过程中向上辐射热量，使之减小单晶硅炉内轴向温度梯度，提高设备的安全生产系数，提高了产品率，上述装置达到了本实用新型的目的。

本实用型新型的优点是通过在原有温场上增加了一个温场稳定装置-圆盘加热器，减小了单晶硅炉轴向温场梯度，提高了设备的安全性能，大幅度的提高了正品率，且装置的结构简单，制作成本低，维修方便效果好。

附图说明

图1为本实用新型在单晶硅炉的温场的结构示意图。

图2-1为本实用新型的主视图，图2-2为本实用新型的俯视图。

具体实施方案

如图1所示，本实用新型的改进部分主要集中在加热器9的底端增加设置了一个辐射状的圆盘加热器16，其余部件为传统技术，不再累述，即中线：在炉膛下部通过石墨电极14连接原圆筒加热器9，圆筒加热器9的底端连接辐射状圆盘加热器16，两加热器通过石墨螺栓与石墨电极相连；内线：有石墨托杆16与石墨埚托12相连，石墨埚托12与石墨埚8相连，石墨埚8内有石英坩埚8；外线：炉底护盘15与保温罩10外裹保温层相连，通过与保温盖1、2，导流筒4、5、6共同组成稳定的热场。

一种单晶硅炉的温场稳定装置，主要由加热器9、炉膛17、辐射状圆盘加热器16和保温层组成，在单晶硅炉制备单晶硅棒的过程中，主要通过加热器9来补充温场内散失的热量，由于温场较大在加热器9的轴向(即：竖直方向)温度梯度较大，不利于单晶硅棒的制备，因此本实用新型在加热器9的底部增添了一个辐射状圆盘加热器16来弥补由于温场梯度过大带来的不足。

所述的辐射状的圆盘加热器的直径与原有配套加热器的直径的长度比为1∶0.7~0.89。这样才能使圆盘加热器产生的热量有效的辐射至加热器9内，从而减小轴向温度梯度，提高单晶硅炉的安全生产系数。

所述的圆盘的加热器的温区长度与圆盘的外内径差的长度比为：1∶0.8~0.87。这样才能使圆盘加热器产生足够的热量来冲抵温场内温度的散失，从而保证温场的稳定性，提高设备的有效利用率。

总之，本实用新型能有效的解决单晶硅炉内温场轴向梯度过大带来的不良后果，可大幅度提高设备的有效利用率，减低了生产成本。