一种提高硅芯结晶速度的装置的制作方法

本实用新型涉及硅芯制备技术领域，具体领域为一种提高硅芯结晶速度的装置。

背景技术：

多晶硅产业是战略性产业，多晶硅材料支撑了半导体材料工业，而半导体材料工业直接关系到微电子产业、电力电子产业以及光伏产业产生的发展速度，硅芯的制备工艺主要包括区熔法和切割法，其中区熔法使用较为广泛，其通过利用还原炉制备一定直径的沉积棒作为原料棒，然后将原料棒通过区熔工艺拉制成具有一定直径和长度的圆形硅芯，硅芯在拉制过程中，籽晶通过籽晶夹头夹持，待高频线圈将原料棒的上端头融化后，籽晶夹头带动籽晶下降直至穿过高频线圈的拉制孔插入原料棒上端的溶液内，然后通过籽晶夹头带动籽晶上升，此时籽晶带动溶液上升并重新结晶，最终形成所需长度的硅芯，而目前本领域技术人员在拉制硅芯时，当籽晶带着融液上升，当融液离开高频线圈的拉制孔后进行自然冷却并重新结晶，结晶速度较慢，现有的解决结晶速度慢的技术手段为通过向硅芯吹冷源惰性气体而加速硅芯结晶，但现有吹气结构均为普通气管，对硅芯吹气存在不均匀的情况，导致硅芯冷却不均匀，为此提出一种提高硅芯结晶速度的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种提高硅芯结晶速度的装置，以解决背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种提高硅芯结晶速度的装置，包括气体输送环，所述气体输送环的侧壁上连通设置有进气管，所述气体输送环的下端沿环形均匀连通设置有第一出气管，所述气体输送环的中心处通过连接管连通设置第二出气管的一端，所述第二出气管的另一端沿环形等距连通设置有第三出气管，所述第一出气管和所述第三出气管的出气端分别连通设置有相互配合使用的第一出气板和第二出气板，位置相对的所述第一出气板和所述第二出气板为相互对称的弧形板，位置相对的所述第一出气板和所述第二出气板位于硅芯周侧，所述第一出气板和所述第二出气板均为空腔结构，位置相对的所述第一出气板和所述第二出气板相对的侧壁上分别均匀开设有出气孔。

优选的，所述第一出气板和所述第二出气板的侧壁上均设置有连接接头。

优选的，所述气体输送环的下侧设置有用于回收冷源惰性气体的气体回收组件。

优选的，所述气体回收组件包括底部腔体，所述底部腔体的周侧连通设置有周侧腔体，所述底部腔体和所述周侧腔体的内侧壁上分别均匀开设有收气孔，所述底部腔体的下端连通设置收气管的一端，所述收气管的另一端与风机的进气端相连接。

优选的，所述风机的出气端与集气箱连接，所述集气箱的进气端安装有单向阀，所述集气箱上安装有压力表。

优选的，所述周侧腔体的上端所在水平面高于所述第一出气板和所述第二出气板的上端所在水平面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种提高硅芯结晶速度的装置，进气管与气源相连，气体输送环的下端沿环形均匀连通设置有第一出气管，气体输送环的中心处通过连接管连通设置第二出气管的一端，第二出气管的另一端沿环形等距连通设置有第三出气管，第一出气管和第三出气管的出气端分别连通设置有相互配合使用的第一出气板和第二出气板，冷源惰性气体沿气体输送环进入到第一出气管和第三出气管，并沿第一出气板和第二出气板排出，位置相对的第一出气板和第二出气板为相互对称的弧形板，位置相对的第一出气板和第二出气板位于硅芯周侧，第一出气板和第二出气板均为空腔结构，位置相对的第一出气板和第二出气板相对的侧壁上分别均匀开设有出气孔，由于第一出气板和第二出气板环绕硅芯，因此其出气更加均匀，利于均匀冷却硅芯，提高硅芯结晶速度。

附图说明

图1为本实用新型主体结构剖视图；

图2为本实用新型第一出气板和第二出气板俯视图；

图3为本实用新型第一出气板侧视图；

图4为本实用新型气体输送环、第一出气管、连接管和第二出气管仰视图；

图5为本实用新型气体回收组件俯视图。

图中：1-气体输送环、2-进气管、3-第一出气管、4-连接管、5-第二出气管、6-第一出气板、7-第二出气板、8-出气孔、9-连接接头、10-气体回收组件、101-底部腔体、102-周侧腔体、103-收气孔、104-收气管、105-风机、11-第三出气管、12-集气箱。

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。

关于方向的描述(上、下、左、右、前、后)，是以说明书附图图1所示的结构为参考所进行的描述，但本实用新型的实际使用方向并不限于此。

实施例：

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：请参阅图1，一种提高硅芯结晶速度的装置，包括气体输送环1，所述气体输送环1的侧壁上连通设置有进气管2，所述进气管2与气源相连，所述气体输送环1的下端沿环形均匀连通设置有第一出气管3，请参阅图4，所述气体输送环1的中心处通过连接管4连通设置第二出气管5的一端，所述第二出气管5的另一端沿环形等距连通设置有第三出气管11，所述第一出气管3和所述第三出气管11的出气端分别连通设置有相互配合使用的第一出气板6和第二出气板7，冷源惰性气体沿所述气体输送环1进入到所述第一出气管3和所述第三出气管11，并沿所述第一出气板6和所述第二出气板7排出，位置相对的所述第一出气板6和所述第二出气板7为相互对称的弧形板，位置相对的所述第一出气板6和所述第二出气板7位于硅芯周侧，所述第一出气板6和所述第二出气板7均为空腔结构，请参阅图3，位置相对的所述第一出气板6和所述第二出气板7相对的侧壁上分别均匀开设有出气孔8，请参阅图2，由于所述第一出气板6和所述第二出气板7环绕硅芯，因此其出气更加均匀，利于均匀冷却硅芯，提高硅芯结晶速度。

请参阅图2，具体而言，所述第一出气板6和所述第二出气板7的侧壁上均设置有连接接头9。所述连接接头9的设置方便于与所述第一出气管3和所述第三出气管11的出气端相连接。

请参阅图1，具体而言，所述气体输送环1的下侧设置有用于回收冷源惰性气体的气体回收组件10。所述气体回收组件10用于回收冷源惰性气体，当冷源惰性气体大量释放时，虽然惰性气体无毒，但在通风环境较差的情况下，其会影响局部氧气浓度，导致工作人员缺氧。

请参阅图1和5，具体而言，所述气体回收组件10包括底部腔体101，所述底部腔体101的周侧连通设置有周侧腔体102，所述底部腔体101和所述周侧腔体102的内侧壁上分别均匀开设有收气孔103，所述底部腔体101的下端连通设置收气管104的一端，所述收气管104的另一端与风机105的进气端相连接。通过风机105工作，使所述底部腔体101和所述周侧腔体102内产生负压，此时所释放的冷源惰性气体会从所述收气孔103进入至所述底部腔体101和所述周侧腔体102，所述风机105的吸气强度较小，保证不影响冷源惰性气体对硅芯的冷却。

请参阅图1，具体而言，所述风机105的出气端与集气箱12连接，所述集气箱12的进气端安装有单向阀，所述集气箱12上安装有压力表。所述集气箱12的设置用于收集冷源惰性气体。

请参阅图1，具体而言，所述周侧腔体102的上端所在水平面高于所述第一出气板6和所述第二出气板7的上端所在水平面。利于对冷源惰性气体进行全方位回收。

工作原理：进气管2与气源相连，气体输送环1的下端沿环形均匀连通设置有第一出气管3，气体输送环1的中心处通过连接管4连通设置第二出气管5的一端，第二出气管5的另一端沿环形等距连通设置有第三出气管11，第一出气管3和第三出气管11的出气端分别连通设置有相互配合使用的第一出气板6和第二出气板7，冷源惰性气体沿气体输送环1进入到第一出气管3和第三出气管11，并沿第一出气板6和第二出气板7排出，位置相对的第一出气板6和第二出气板7为相互对称的弧形板，位置相对的第一出气板6和第二出气板7位于硅芯周侧，第一出气板6和第二出气板7均为空腔结构，位置相对的第一出气板6和第二出气板7相对的侧壁上分别均匀开设有出气孔8，由于第一出气板6和第二出气板7环绕硅芯，因此其出气更加均匀，利于均匀冷却硅芯，提高硅芯结晶速度。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书和附图的记载均可以进行订制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。