一种拉晶炉的制作方法

本发明涉及多晶硅领域，具体涉及一种拉晶炉。

背景技术：

生产硅单晶锭时，在石英坩埚内填充多晶硅，并熔融多晶硅，使熔融液温度稳定化，使籽晶与熔融液接触来使单晶锭生长。在多晶硅熔融过程中，腔室的侧面和下部因有隔热件，热损失较少，拉晶炉的上部腔室起到供锭生长的通道作用，熔融工程在腔室上部被开放的状态下实施多晶硅熔融，因而发生热损失，使熔融时间增加，熔融时间越增加，生产量越减少，对石英坩埚易造成损伤而影响锭的生产。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种拉晶炉，用以解决在多晶硅熔融过程中，拉晶炉的上部腔室被开放的状态下实施多晶硅熔融，发生热损失，熔融时间增加，对石英坩埚易造成损伤而影响锭的生产的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明实施例的拉晶炉，包括：

炉体，所述炉体内限定有腔室，所述炉体上设有与所述腔室连通的拉晶口；

坩埚，所述坩埚设在所述腔室中以盛放硅材料；

隔热件，所述隔热件沿所述炉体内壁设置；

闸阀，所述闸阀设在所述炉体上以打开或封闭所述拉晶口；

保温结构，所述保温结构设在所述闸阀上以阻挡热量从所述拉晶口散失。

其中，所述炉体上设有炉管结构，所述炉管结构内限定有与所述拉晶口连通的管腔，所述闸阀可活动地设在所述炉管结构上以导通或封闭所述管腔。

其中，所述管腔为圆柱状，所述管腔的轴线与所述拉晶口的轴线共线。

其中，所述炉管结构上限定有与所述管腔连通的容纳腔，所述闸阀在第一位置和第二位置之间可活动，当所述闸阀位于所述第一位置时，所述闸阀封闭所述管腔，当所述闸阀位于所述第二位置时，所述闸阀位于所述容纳腔中且导通所述管腔。

其中，所述管腔为圆柱状，所述闸阀可在所述第一位置和所述第二位置之间绕第一轴线枢转活动，所述第一轴线与所述管腔的轴线平行。

其中，所述管腔为圆柱状，所述闸阀可在所述第一位置和所述第二位置之间绕第二轴线翻转，所述第二轴线与所述管腔的轴线垂直。

其中，所述闸阀和所述保温结构平行设置，所述闸阀和所述保温结构之间的间距可调节。

其中，所述炉体的内壁上设有挡板，所述挡板位于所述坩埚的上方，所述挡板上与所述拉晶口对应的位置设有通孔。

其中，还包括：

加热结构，所述加热结构设在所述腔室中且位于所述坩埚与所述隔热件之间。

其中，还包括：

支架，所述支架设在所述腔室中，所述坩埚设在所述支架上。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明实施例的拉晶炉，炉体内限定有腔室，炉体上设有与腔室连通的拉晶口；坩埚设在腔室中以盛放硅材料；隔热件沿炉体内壁设置；闸阀设在炉体上以打开或封闭拉晶口；保温结构设在闸阀上以阻挡热量从拉晶口散失。在多晶硅熔融过程中，通过闸阀封闭拉晶炉的拉晶口，防止多晶硅中的挥发性组分挥发，闸阀上的保温结构能够减少热量从拉晶口散失，使熔融时间减少，加快熔融速度，同时，减少对石英坩埚造成损伤，避免影响锭的生产。

附图说明

图1为本发明实施例的拉晶炉的一个结构示意图；

图2为本发明实施例的拉晶炉的另一个结构示意图；

图3为本发明实施例的拉晶炉的又一个结构示意图；

图4为本发明实施例的拉晶炉的又一个结构示意图；

图5为本发明实施例的拉晶炉的保温结构的一个结构示意图；

图6为本发明实施例的拉晶炉的闸阀与保温结构的连接示意图。

附图标记

炉体10；腔室11；拉晶口12；

坩埚20；

隔热件30；

闸阀40；保温结构41；

炉管结构50；管腔51；容纳腔52；

挡板60；通孔61；

加热结构70；支架71。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面具体描述根据本发明实施例的拉晶炉。

如图1至图6所示，根据本发明实施例的拉晶炉包括炉体10、坩埚20、隔热件30、闸阀40和保温结构41。

具体而言，炉体10内限定有腔室11，炉体10上设有与腔室11连通的拉晶口12，坩埚20设在腔室11中以盛放硅材料，隔热件30沿炉体10内壁设置，闸阀40设在炉体10上以打开或封闭拉晶口12，保温结构41设在闸阀40上以阻挡热量从拉晶口12散失。

也就是说，拉晶炉主要由炉体10、坩埚20、隔热件30、闸阀40和保温结构41构成，其中，炉体10内可以限定有腔室11，炉体10上可以设有与腔室11连通的拉晶口12，拉晶口12可以位于腔室11的顶部，拉晶口12可以为圆形，坩埚20可以设在腔室11中以盛放硅材料(比如多晶硅)，坩埚20可以为石英干锅，隔热件30可以沿炉体10的内壁设置，当加热坩埚20内的硅材料熔融时，隔热件30可以减少炉体内的热量散失，起到保温作用。闸阀40可以设在炉体10上，通过闸阀40可以打开或封闭拉晶口12，保温结构41设在闸阀40上以阻挡热量从拉晶口12散失。在多晶硅熔融过程中，通过闸阀40可以封闭拉晶炉的拉晶口12，防止多晶硅中的挥发性组分挥发，闸阀40上的保温结构41能够减少热量从拉晶口散失，使熔融时间减少，加快熔融速度，同时，减少对石英坩埚造成损伤，避免影响锭的生产。

在本发明的一些实施例中，炉体10上可以设有炉管结构50，炉管结构50可以为圆柱状，炉管结构50内可以限定有与拉晶口12连通的管腔51，管腔51可以为圆柱状，闸阀40可活动地设在炉管结构50上以导通或封闭管腔51，在多晶硅熔融过程中，通过闸阀40封闭管腔51进而封闭拉晶炉的拉晶口12，在拉晶的过程中，可以通过闸阀40打开管腔51进而导通拉晶炉的拉晶口12，以便于拉晶。

根据一些实施例，管腔51可以为圆柱状，管腔51的轴线与拉晶口12的轴线可以共线，便于进行拉晶，有利于晶棒的生成。

根据另一些实施例，炉管结构50上限定有与管腔51连通的容纳腔52，闸阀40在第一位置和第二位置之间可活动，当闸阀40位于第一位置时，闸阀40可以封闭管腔51，当闸阀40位于第二位置时，闸阀40位于容纳腔52中且导通管腔51，闸阀40位于容纳腔52中能够避免影响拉晶的进行。

在本发明的实施例中，管腔51可以为圆柱状，闸阀40可在第一位置和第二位置之间绕第一轴线枢转活动，第一轴线与管腔51的轴线平行，通过闸阀40在第一位置和第二位置之间绕第一轴线枢转活动，能够实现闸阀40在水平面上以水平方式打开或关闭，能够使得闸阀40可以封闭或导通管腔51。在多晶硅熔融过程中，通过闸阀40封闭管腔51进而封闭拉晶炉的拉晶口12，能够阻挡热量从拉进口12散失，在拉晶的过程中，通过闸阀40打开管腔51进而导通拉晶炉的拉晶口12，以便于拉晶。

在本发明的一些实施例中，管腔51可以为圆柱状，闸阀40可在第一位置和第二位置之间绕第二轴线翻转，第二轴线与管腔51的轴线垂直，通过翻转能够使得闸阀40可以封闭或导通管腔51，可以实现闸阀40以垂直水平面的方式打开或关闭。

在本发明实施例中，如图6所示，闸阀40和保温结构41可以分别为片状，闸阀40和保温结构41可以平行设置，闸阀40和保温结构41之间的间距可调节，闸阀40和保温结构41之间的间距较大时，闸阀40封闭拉晶口12时，保温结构41的位置越靠近拉进口12，起到更好的保温效果，保温结构41可以设在闸阀40的下方，能够降低闸阀40的温度，防止闸阀40的温度过高给操作人员带来伤害。

在一些实施例中，闸阀40上可以设有第一连接部，保温结构41上与第一连接部对应的位置可以设有第二连接部，第一连接部和第二连接部可以连接，通过第一连接部和第二连接部的相对位置的调节，可以调节闸阀40和保温结构41之间的间距。比如，第一连接部可以为圆管，第二连接部可以为圆柱，圆柱可移动地伸入圆管中，圆管的侧壁上设有螺孔，螺孔中设有螺栓，旋转螺栓时，螺栓可以止抵或远离圆柱，当需要调节闸阀40和保温结构41之间的间距时，可以旋转螺栓，使得螺栓远离圆柱，调节完成后可以旋转螺栓，使得螺栓止抵圆柱以使得圆柱和圆管固定稳定。

根据本发明的实施例，如图1、图3和图4所示，炉体10的内壁上可以设有挡板60，挡板60可以位于坩埚20的上方，挡板60具有导流作用，通过挡板60可以减少坩埚20中的挥发性组分向拉晶口12流动，挡板60的一侧或两侧表面可以设有隔热层，挡板60在具有导流作用之外，还具有隔热作用，减少腔室11中的热量散失。挡板60上与拉晶口12对应的位置可以设有通孔61，拉晶口12的轴线与通孔61的轴线可以共线，便于拉晶时晶棒的生长。

可选地，拉晶炉还可以包括加热结构70，加热结构70可以设在腔室11中且位于坩埚20与隔热件30之间，通过加热结构70可以熔融坩埚20中的多晶硅材料，通过隔热件30能够减少热量的散失。

在本发明的实施例中，拉晶炉还可以包括支架71，支架71可以设在腔室11中，坩埚20可以设在支架71上。支架71可以旋转，通过加热结构70加热熔融多晶硅时，通过支架71的旋转能够使得坩埚20中的多晶硅受热均匀，熔化均匀。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。