[实用新型]单晶炉导流筒

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体材料生产设备技术领域。

背景技术

单晶硅是现代社会中一种非常重要的半导体材料，它是硅的单晶体，具有基本完整的点阵结构，不同的方向具有不同的性质，广泛应用于半导体器件、太阳能电池等多种领域。单晶硅的纯度要求达到99.9999%，有时甚至达到99.9999999%以上。通常，单晶硅的生产方式是在单晶炉内通过直拉法制备，其基本原理是：先将多晶硅块原料放入石英坩埚中，在单晶炉内加热融化 ，再将一根直径只有10mm的棒状晶种(称籽晶)浸入融液中。在合适的温度下，融液中的硅原子会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成规则的结晶，成为单晶体。把晶种微微的旋转向上提升，融液中的硅原子会在前面形成的单晶体上继续结晶，并延续其规则的原子排列结构。若整个结晶环境稳定，就可以周而复始的形成结晶，最后形成一根圆柱形的原子排列整齐的硅单晶晶体，即单晶硅锭。生产过程中，需要向单晶炉内通保护性的惰性气体，并用导流筒导流。

当前，单晶炉导流筒普遍由石墨制成，并分为内外两层。它在单晶硅棒拉制过程中，起着高温气体导流的作用，这既要求其具有良好的耐热性能和力学性能，又要求它具有一定的保温性能，以保持导流筒内单晶硅棒区与熔融的多晶硅液区的温差。但是，由于石墨本身的强度较低，其抗折强度约为13MPa左右，在导流过程中，外层导流筒极有可能发生断裂坠埚现象，这就会导致埚内的原料硅液报废，并影响直拉生产的继续进行，从而产生极大的经济损失，带来不必要的麻烦。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种单晶炉导流筒，它在内外层导流筒之间提供一种接合机制，以避免外层导流筒断裂后坠埚。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种单晶炉导流筒，其包括外层导流筒和内层导流筒，内层导流筒的底部设有至少三个凸缘，外层导流筒的底部设有与凸缘相应的凹槽，凸缘和凹槽可以通过嵌合方式接合，这样，当外层导流筒发生断裂时，外层导流筒的凹槽可以咬住内层导流筒的凸缘，从而可以避免坠埚。

作为优选，凸缘和凹槽各有四个。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型在内外层导流筒上分别设有凸缘和凹槽，凸缘和凹槽通过嵌合方式连接，当外层导流筒发生断裂时，其凹槽可以咬住内层导流筒的凸缘，从而避免坠埚，保证原料硅液不受污染以及直拉生产的继续进行。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的外层导流筒的结构示意图；

图3是本实用新型的内层导流筒的结构示意图。

图中：1、外层导流筒；2、内层导流筒；3、凹槽；4、凸缘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、2、3所示，一种单晶炉导流筒，其包括外层导流筒1和内层导流筒2，材质均为石墨，内层导流筒2的底部设有四个凸缘4，外层导流筒的底部设有四个凹槽3，凹槽3间的空隙可以容纳凸缘4，且凹槽3和凸缘4可以相互嵌合并形成稳定连接。

使用时，将内层导流筒2放置于外层导流筒1内部，内层导流筒2的凸缘4位于外层导流筒1的凹槽3的空隙间，然后旋转内层导流筒2，以使其凸缘4嵌入外层导流筒1的凹槽3中，形成稳定连接，最后将导流筒置入单晶炉内正常使用。当外层导流筒1发生断裂时，其凹槽3可以咬住内层导流筒2的凸缘4，而不会跌落坠埚，从而可以保护原料硅液不受污染，并保证直拉单晶硅的继续生长，待到生长结束后，小心取出导流筒，将外层导流筒1替换即可。总之，本实用新型结构简单，非常实用。