[实用新型]单晶炉腔体排气系统

说明书

技术领域

本实用新型属于单晶硅材料制备技术领域，更具体地说，涉及一种生长单晶硅的单晶炉腔体排气系统。

背景技术

硅材料是半导体工业中最重要且应用最广泛的元素半导体材料，是微电子工业和太阳能光伏工业的基础材料。硅材料有多种晶体形式，包括单晶硅、多晶硅。由于单晶硅具有结晶中的缺陷较少、光能转换效率较高等优势，其被广泛的应用于太阳能电池的生产制造过程中。基于生产成本和产品性能要求，目前业内一般采用直拉单晶制造法(Czochralski，CZ法)生产单晶硅。单晶炉是一种在惰性气体环境中，用石墨加热器将多晶硅等材料熔化，用直拉单晶制造法生长无错位单晶硅的设备。

如图1所示，现有技术中的单晶炉腔体排气系统用以生长单晶硅，其包括保温盖A、导流筒B、石英坩埚G、设于石英坩埚G外侧以导热的三瓣坩埚C、加热器D、石墨托杆E、炉底盘F以及保温筒H。所述导流筒B将生长单晶硅所需的惰性气体导入石英坩埚G内。请参阅图2所示，所述单晶炉腔体排气系统的气流流通路径是：惰性气体从导流筒下到石英坩埚G，再从石英坩埚G的埚底经过石英坩埚G的埚口继续往下流，此时从石英坩埚G流出的惰性气体已经带有硅料挥发物，然后带有硅料挥发物的惰性气体继续往下流而经过三瓣坩埚C与加热器D，然后经过石墨托杆E而到达炉底盘F，最后从单晶炉腔体排气系统下面靠近炉底盘F的排气口排出。此气流流通路径的缺点是：增加硅料中的挥发物与各个加热器等石墨器件接触的机会，使所接触到的加热器等石墨器件将会加快氧化和腐蚀的速率，从而缩短加热器等石墨器件的使用寿命、增加生产成本。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的单晶炉腔体排气系统，以克服上述缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种单晶炉腔体排气系统，通过采用双层中空保温筒来改变气体的气流流通路径，有效减少气体中的硅料挥发物与石墨器件接触的机会，缩小硅料挥发物对石墨器件的损坏，延长石墨器件的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种单晶炉腔体排气系统，用于生长单晶硅，其包括单晶炉腔体、保温盖、导流筒、放置硅料的石英坩埚、设于石英坩埚外侧以导热的三瓣坩埚、用于加热三瓣坩埚的加热器、保温筒、石墨托杆以及炉底盘，所述单晶炉腔体设有炉膛排气口，所述保温筒包括内保温筒、外保温筒以及位于内保温筒与外保温筒之间的夹层空间，所述内保温筒设有靠近保温盖的若干通气孔。

优选的，在上述单晶炉腔体排气系统中，所述外保温筒设有与炉膛排气口位置对应的下排气口，所述下排气口大于炉膛排气口，所述气体直接从下排气口流向炉膛排气口而排出。

优选的，在上述单晶炉腔体排气系统中，所述通气孔包括12个且沿炉膛轴线一圈均等分开。

优选的，在上述单晶炉腔体排气系统中，所述加热器设有靠近导流筒的上口，所述通气孔位于保温盖与上口之间。

优选的，在上述单晶炉腔体排气系统中，所述通气孔的圆心与上口之间的距离为50mm。

优选的，在上述单晶炉腔体排气系统中，所述通气孔的直径为30mm。

优选的，在上述单晶炉腔体排气系统中，所述夹层空间的宽度为30mm。

从上述技术方案可以看出，本实用新型实施例中通过采用双层中空保温筒来改变气体的气流流通路径，有效减少气体中的硅料挥发物与石墨器件接触的机会，缩小硅料挥发物对石墨器件的损坏，延长石墨器件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中单晶炉腔体排气系统的结构示意图；

图2为图1中单晶炉腔体排气系统的气流流通路径的示意图；

图3为本实用新型实施例单晶炉腔体排气系统的结构示意图；

图4为图3中单晶炉腔体排气系统的气流流通路径的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。