[实用新型]一种单晶炉

说明书

本实用新型提供一种单晶炉，包括炉盖和主炉室，还具有若干用于监测所述主炉室石英坩埚中熔硅液面上设定区域内的温度监控装置，所述监控装置置于所述炉盖内侧且被置于所述主炉室导流筒的斜上方；所述监控装置均朝所述设定区域方向倾斜设置。本实用新型通过设置用于熔硅液面尤其是靠近中心位置处的温度，实现熔硅液面温度监控自动调整，以保证稳温拉制工序中固液界面温度的横定，为后续成功引晶奠定基础，监控区域设置合理，监控温度精准且易于控制，实现熔硅液面温度的自动调节,从而保证单晶晶体生长温度梯度的一致性，提高生产效率。

技术领域

本实用新型属于直拉单晶拉制领域，尤其是涉及一种单晶炉。

背景技术

在直拉单晶工艺中，热场温度是保证单晶拉制的关键参数之一，现有固液界面上的温度控制是提拉头上方设置一个红外感应器以监控液位温度，但当进入引晶、等径工步时，液位控制的红外感应器由于安装在提拉头上方，在单晶拉制过程中会被逐渐提升的晶体遮挡，因此需要关闭液位控制，这时只能通过人工手动调节拉速,并从CCD窗口向炉体内观察固液界面的投影亮度来确定稳温温度，以保证在等径过程中固液界面温度恒定。但这种操作方式需要依据人员的经验来判断，对操作技能要求较高，但无法统一量化，容易存在判断失误导致拉晶失败，且拉制出的单晶质量差异性较大，无法统一，对于后续追溯较困难。对于多次复投拉制使用的石英坩埚和热场，其自身保温功能不再精确，需要加大对固液界面的温度监控才能保证单晶拉制的正常进行。

还有，在实际生产过程中，一名操作人员需要负责多台单晶炉的拉制工作，在每个单晶炉稳温拉制过程中需要人员一直观察固液界面的投影亮度来调节，这样就无法顾及其它炉台的操作，会增加因员工精力分散而导致的异常事故发生概率，造成更大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种单晶炉，尤其是对稳温工序过程中液面温度的监控，监控温度精准，可自动调节温度范围以保证稳温时液面温度的恒定，结构简单且设计合理，实用性强，安全可控。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种单晶炉，包括炉盖和主炉室，还具有若干用于监测所述主炉室石英坩埚中熔硅液面上设定区域内的温度监控装置，所述监控装置置于所述炉盖内侧且被置于所述主炉室导流筒的斜上方；所述监控装置均朝所述设定区域方向倾斜设置。

进一步的，所述监控装置被设置在靠近所述炉盖上端开口一侧；所述监控装置至少与置于所述炉盖上的CCD摄像机错位设置。

进一步的，所述监控装置与所述CCD摄像机位于同一径向圆周上。

进一步的，所述监控装置包括罩体和置于所述罩体内侧的测温仪，所述罩体为上端开口设置的槽体且靠近所述炉盖一侧设置。

进一步的，所述罩体倾斜方向与所述测温仪相适配。

进一步的，所述设定区域靠近所述熔硅液面中心位置设置。

进一步的，所述设定区域至少包括固液界面。

进一步的，所述设定区域距离所述固液界面最小距离为0-15mm。

进一步的，所述单晶炉还包括置于所述单晶炉外侧的控制器，所述控制器用于接收和处理所述监控装置测出的数据。

进一步的，所述监控装置数量为一个或两个。

与现有技术相比，采用上述技术方案，本实用新型通过设置用于熔硅液面尤其是靠近中心位置处的温度，实现熔硅液面温度监控自动调整，以保证稳温拉制工序中固液界面温度的横定，为后续成功引晶奠定基础，监控区域设置合理，监控温度精准且易于控制，实现熔硅液面温度的自动调节；同时还可监控后续晶体拉制过程中固液界面周围的温度，从而可保证单晶晶体生长温度梯度的一致性，提高生产效率。

附图说明