一種單晶爐系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于單晶拉制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單晶爐系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，多數(shù)單晶硅生產(chǎn)廠家在單晶爐內(nèi)均安裝有冷卻裝置，再單晶爐內(nèi)安裝冷卻裝置的目的主要是用來增加爐內(nèi)的縱向溫度梯度，以利于提高生產(chǎn)效率。目前，現(xiàn)有的冷卻裝置的安裝通常是將單晶爐閥室與爐蓋之間拆開后，自上而下地安裝。然而對于部分尺寸較小的單晶爐系統(tǒng)來說，由于受單晶爐脖口尺寸的限制，使得小型單晶爐系統(tǒng)中無法加裝冷卻裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種單晶爐系統(tǒng)，該單晶爐系統(tǒng)中的冷卻裝置的安裝方式不受單晶爐脖口的限制，且所述冷卻裝置的冷卻效果好，能夠加快熱場上部及晶棒表面熱量的散失。
[0004]解決本實用新型技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該單晶爐系統(tǒng)包括副爐室、爐蓋及主爐室，該單晶爐系統(tǒng)還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置包括法蘭和中空的筒體，所述筒體設(shè)于爐蓋內(nèi)部，晶棒能夠從筒體中穿過，所述法蘭設(shè)于主爐室與爐蓋結(jié)合的位置，法蘭與筒體連通，筒體的頂端的高度高于法蘭的高度，冷卻水進入法蘭后，再流到筒體內(nèi)，然后從筒體流回至法蘭中，最后從法蘭流出。
[0005]優(yōu)選的是，所述筒體設(shè)于單晶爐脖口的正下方，且筒體的頂端與單晶爐脖口接近而不接觸。
[0006]優(yōu)選所述筒體的頂端與單晶爐脖口之間的距離為I?10mm。
[0007]優(yōu)選的是，所述筒體的長度設(shè)置為能夠使筒體隨爐蓋一同旋轉(zhuǎn)，并保證筒體的底端的高度高于主爐室的上端面。
[0008]優(yōu)選的是，所述筒體的底端低于法蘭的高度，以使得筒體從法蘭中穿過。
[0009]優(yōu)選的是，所述爐蓋包括處于爐蓋底部的爐蓋法蘭，所述法蘭與爐蓋法蘭連接。
[0010]進一步優(yōu)選的是，所述法蘭上設(shè)有連接塊，通過所述連接塊將法蘭與爐蓋法蘭安裝在一起。
[0011 ] 更優(yōu)選的是，法蘭上開有進水口和出水口，法蘭中設(shè)有水流通道，筒體中設(shè)有冷卻通道，法蘭和筒體之間通過進水管道和出水管道連通，所述進水管道的一端與法蘭上的進水口連通，另一端與筒體連通；所述出水管道的一端與法蘭上的出水口連通，另一端與筒體連通，冷卻水從法蘭上的進水口中進入法蘭的水流通道，再經(jīng)進水管道進入筒體的冷卻通道，然后流經(jīng)出水管道，最后從法蘭上的出水口中流出。
[0012]優(yōu)選的是，法蘭和筒體采用不銹鋼制成。
[0013]本實用新型單晶爐系統(tǒng)的有益效果如下:
[0014]通過對該單晶爐系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)進行改進，使冷卻裝置能夠采用自下而上的加裝方式進行安裝，從而解決了小型單晶爐中加裝冷卻裝置的瓶頸問題，該單晶爐系統(tǒng)特別適用于小型單晶爐使用，同時還使得冷卻裝置的安裝變得簡單方便。并且，通過加裝所述冷卻裝置，能夠方便地將冷卻水引入單晶爐內(nèi)，從而加快熱場上部及晶棒表面熱量的散失，冷卻效果好。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例1的單晶爐系統(tǒng)中冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1 一法蘭；2 —進水口 ；3 —出水口 ；4 一定位銷孔；5—出水管道；6 —進水管道；7 —支撐管；8 —筒體；9 一連接塊。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合本實用新型中的附圖，對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，下面所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]本實用新型提供一種單晶爐系統(tǒng)，包括副爐室、爐蓋及主爐室，該單晶爐系統(tǒng)還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置包括法蘭和中空的筒體，所述筒體設(shè)于爐蓋內(nèi)部，晶棒能夠從筒體中穿過，所述法蘭設(shè)于主爐室與爐蓋結(jié)合的位置，法蘭與筒體連通，筒體的頂端的高度高于法蘭的高度，冷卻水進入法蘭后，再流到筒體內(nèi)，然后從筒體流回至法蘭中，最后從法蘭流出。
[0019]實施例1:
[0020]本實施例中提供的單晶爐系統(tǒng)，其包括從下到上依次相連的主爐室、爐蓋、閥室和副爐室，其中爐蓋包括處于爐蓋底部的爐蓋法蘭，該單晶爐系統(tǒng)還包括冷卻裝置。其中冷卻裝置主要包括法蘭和筒體，筒體設(shè)于爐蓋的內(nèi)部，法蘭設(shè)于主爐室與爐蓋結(jié)合的位置，法蘭與筒體連通，筒體的頂端的高度高于法蘭的高度。
[0021]具體地，本實施例中，如圖1所示，所述冷卻裝置包括法蘭1、筒體8、用于連接法蘭I和筒體8的支撐管7、以及進水管道6和出水管道5。筒體8的外徑小于法蘭I的內(nèi)徑。
[0022]其中，爐蓋與閥室結(jié)合的位置形成單晶爐脖口。優(yōu)選地，筒體設(shè)于單晶爐脖口的正下方，且筒體的頂端與單晶爐脖口可無限接近但兩者不接觸。
[0023]本實施例中，筒體頂端與單晶爐脖口之間的距離為I?10mm，優(yōu)選為5mm。
[0024]筒體8的長度的設(shè)置原則是，能夠使筒體隨爐蓋一同旋轉(zhuǎn)，并保證筒體的底端的高度要高于主爐室的上端面。其中，筒體的底端也可以稍低于法蘭的位置，從外觀上看，能使筒體8從法蘭I的內(nèi)部穿過。
[0025]本實施例中，法蘭I設(shè)置在主爐室法蘭上，并與爐蓋法蘭連接。法蘭I上設(shè)有連接塊9，法蘭I與爐蓋法蘭相配合，通過連接塊9能夠?qū)⒎ㄌmI與爐蓋法蘭安裝在一起。在上述安裝過程中，可通過定位銷孔4對法蘭I進行定位。本實施例中，連接塊9的數(shù)量為4個，4個連接塊均布在法蘭I上。通過連接塊將法蘭與爐蓋法蘭連接在一起，使得后期使用過程中該冷卻裝置可以隨爐蓋一同提升、下降和旋轉(zhuǎn)。
[0026]其中，筒體8內(nèi)部為中空，以使得晶棒能夠從筒體8中空的內(nèi)部穿過。法蘭上開有進水口 2和出水口 3。法蘭I中設(shè)有水流通道，以供冷卻水在其中流通。法蘭I和筒體8之間具體通過進水管道6和出水管道5連通。筒體8中設(shè)有冷卻通道(處于筒體的外壁和內(nèi)壁之間)，進水管道的一端與法蘭上的進水口 2連通，另一端與筒體的冷卻通道的入口連通；出水管道的一端與法蘭上的出水口 3連通，另一端與筒體的冷卻管道的出口連通。冷卻水從法蘭上的進水口 2中流入，再經(jīng)進水管道6進入筒體的冷卻通道，然后流經(jīng)出水管道5，最后從法蘭上的出水口 3中流出，以帶走晶棒結(jié)晶時產(chǎn)生的熱量，在上述各個管道內(nèi)及筒體內(nèi)保證冷卻水是均勻流通的。
[0027]優(yōu)選地，本實施例中，進水口 2和出水口 3對稱設(shè)置在法蘭I上，相應地，進水管道6和出水管道5的位置也對稱設(shè)置，且進水管道6設(shè)置在出水口 3附近，出水管道5設(shè)置在進水口 2附近。這樣，冷卻水從進水口 2進入法蘭后，先流經(jīng)法蘭一側(cè)的半圓形的水流通道再進入進水管道6中，之后冷卻水再從出口管道5中流出，然后流經(jīng)法蘭另一側(cè)的半圓形的水流通道，最后從出水口 3中流出。
[0028]優(yōu)選地，本實施例中，法蘭1、支撐管7和筒體8均采用不銹鋼制成。支撐管7的兩端通過焊接分別與法蘭I和筒體8連接。進水管道6和出水管道5采用金屬材料制成。
[0029]現(xiàn)有的冷卻裝置都是按照自上而下的方式安裝在單晶爐內(nèi)，而本實施例通過對冷卻裝置的結(jié)構(gòu)進行改進，使得該冷卻裝置能夠按照自下而上的方式安裝在單晶爐內(nèi)。當在該冷卻裝置的法蘭中通入循環(huán)冷卻水后，循環(huán)冷卻水進入筒體的冷卻通道中，這樣當晶體進入筒體的包圍區(qū)域后就能對高溫晶體進行降溫，降溫后的晶體生長速度明顯提高，即，通過循環(huán)冷卻水能夠帶走單晶爐內(nèi)的大量熱量，以降低生長的晶體的溫度，達到對晶體的冷卻作用，加速晶體散熱的作用，提高等徑拉速，即形成巨大溫差使得晶體散熱加快，以提高晶體的生長速度。并且，能夠保持固液界面更加平坦，減少晶體內(nèi)部的微缺陷，提高單晶棒的晶棒利用率，也有助于增加爐內(nèi)的縱向溫度梯度。
[0030]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種單晶爐系統(tǒng)，包括副爐室、爐蓋及主爐室，其特征在于，該單晶爐系統(tǒng)還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置包括法蘭和中空的筒體，所述筒體設(shè)于爐蓋內(nèi)部，晶棒能夠從筒體中穿過，所述法蘭設(shè)于主爐室與爐蓋結(jié)合的位置，法蘭與筒體連通，筒體的頂端的高度高于法蘭的高度，冷卻水進入法蘭后，再流到筒體內(nèi)，然后從筒體流回至法蘭中，最后從法蘭流出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐系統(tǒng)，其特征在于，所述筒體設(shè)于單晶爐脖口的正下方，且筒體的頂端與單晶爐脖口接近而不接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶爐系統(tǒng)，其特征在于，所述筒體的頂端與單晶爐脖口之間的距離為I?10_。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶爐系統(tǒng)，其特征在于，所述筒體的長度設(shè)置為能夠使筒體隨爐蓋一同旋轉(zhuǎn)，并保證筒體的底端的高度高于主爐室的上端面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單晶爐系統(tǒng)，其特征在于，所述筒體的底端低于法蘭的高度，以使得筒體從法蘭中穿過。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐系統(tǒng)，其特征在于，所述爐蓋包括處于爐蓋底部的爐蓋法蘭，所述法蘭與爐蓋法蘭連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單晶爐系統(tǒng)，其特征在于，所述法蘭上設(shè)有連接塊，通過所述連接塊將法蘭與爐蓋法蘭安裝在一起。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的單晶爐系統(tǒng)，其特征在于，法蘭上開有進水口和出水口，法蘭中設(shè)有水流通道，筒體中設(shè)有冷卻通道，法蘭和筒體之間通過進水管道和出水管道連通，所述進水管道的一端與法蘭上的進水口連通，另一端與筒體連通；所述出水管道的一端與法蘭上的出水口連通，另一端與筒體連通，冷卻水從法蘭上的進水口中進入法蘭的水流通道，再經(jīng)進水管道進入筒體的冷卻通道，然后流經(jīng)出水管道，最后從法蘭上的出水口中流出。9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的單晶爐系統(tǒng)，其特征在于，法蘭和筒體采用不銹鋼制成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種單晶爐系統(tǒng)，其包括副爐室、爐蓋及主爐室，該單晶爐系統(tǒng)還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置包括法蘭和中空的筒體，所述筒體設(shè)于爐蓋內(nèi)部，晶棒能夠從筒體中穿過，所述法蘭設(shè)于主爐室與爐蓋結(jié)合的位置，法蘭與筒體連通，筒體的頂端的高度高于法蘭的高度，冷卻水進入法蘭后，再流到筒體內(nèi)，然后從筒體流回至法蘭中，最后從法蘭流出。該單晶爐系統(tǒng)中的冷卻裝置的安裝方式不受單晶爐脖口的限制，且所述冷卻裝置的冷卻效果好，能夠加快熱場上部及晶棒表面熱量的散失。
【IPC分類】C30B15/14
【公開號】CN204803438
【申請?zhí)枴緾N201520270350
【發(fā)明人】蘇金玉, 戰(zhàn)永強, 陳潔, 肖慧轉(zhuǎn)
【申請人】特變電工新疆新能源股份有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年4月29日