一种单晶炉系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于单晶拉制技术领域，具体涉及一种单晶炉系统。
【背景技术】
[0002]目前，多数单晶硅生产厂家在单晶炉内均安装有冷却装置，再单晶炉内安装冷却装置的目的主要是用来增加炉内的纵向温度梯度，以利于提高生产效率。目前，现有的冷却装置的安装通常是将单晶炉阀室与炉盖之间拆开后，自上而下地安装。然而对于部分尺寸较小的单晶炉系统来说，由于受单晶炉脖口尺寸的限制，使得小型单晶炉系统中无法加装冷却装置。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是根据现有技术存在的上述不足，提供一种单晶炉系统，该单晶炉系统中的冷却装置的安装方式不受单晶炉脖口的限制，且所述冷却装置的冷却效果好，能够加快热场上部及晶棒表面热量的散失。
[0004]解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该单晶炉系统包括副炉室、炉盖及主炉室，该单晶炉系统还包括冷却装置，所述冷却装置包括法兰和中空的筒体，所述筒体设于炉盖内部，晶棒能够从筒体中穿过，所述法兰设于主炉室与炉盖结合的位置，法兰与筒体连通，筒体的顶端的高度高于法兰的高度，冷却水进入法兰后，再流到筒体内，然后从筒体流回至法兰中，最后从法兰流出。
[0005]优选的是，所述筒体设于单晶炉脖口的正下方，且筒体的顶端与单晶炉脖口接近而不接触。
[0006]优选所述筒体的顶端与单晶炉脖口之间的距离为I?10mm。
[0007]优选的是，所述筒体的长度设置为能够使筒体随炉盖一同旋转，并保证筒体的底端的高度高于主炉室的上端面。
[0008]优选的是，所述筒体的底端低于法兰的高度，以使得筒体从法兰中穿过。
[0009]优选的是，所述炉盖包括处于炉盖底部的炉盖法兰，所述法兰与炉盖法兰连接。
[0010]进一步优选的是，所述法兰上设有连接块，通过所述连接块将法兰与炉盖法兰安装在一起。
[0011 ] 更优选的是，法兰上开有进水口和出水口，法兰中设有水流通道，筒体中设有冷却通道，法兰和筒体之间通过进水管道和出水管道连通，所述进水管道的一端与法兰上的进水口连通，另一端与筒体连通；所述出水管道的一端与法兰上的出水口连通，另一端与筒体连通，冷却水从法兰上的进水口中进入法兰的水流通道，再经进水管道进入筒体的冷却通道，然后流经出水管道，最后从法兰上的出水口中流出。
[0012]优选的是，法兰和筒体采用不锈钢制成。
[0013]本实用新型单晶炉系统的有益效果如下:
[0014]通过对该单晶炉系统内部设置的冷却装置的结构进行改进，使冷却装置能够采用自下而上的加装方式进行安装，从而解决了小型单晶炉中加装冷却装置的瓶颈问题，该单晶炉系统特别适用于小型单晶炉使用，同时还使得冷却装置的安装变得简单方便。并且，通过加装所述冷却装置，能够方便地将冷却水引入单晶炉内，从而加快热场上部及晶棒表面热量的散失，冷却效果好。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例1的单晶炉系统中冷却装置的结构示意图。
[0016]图中:1 一法兰；2 —进水口 ；3 —出水口 ；4 一定位销孔；5—出水管道；6 —进水管道；7 —支撑管；8 —筒体；9 一连接块。
【具体实施方式】
[0017]下面结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，下面所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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。
[0018]本实用新型提供一种单晶炉系统，包括副炉室、炉盖及主炉室，该单晶炉系统还包括冷却装置，所述冷却装置包括法兰和中空的筒体，所述筒体设于炉盖内部，晶棒能够从筒体中穿过，所述法兰设于主炉室与炉盖结合的位置，法兰与筒体连通，筒体的顶端的高度高于法兰的高度，冷却水进入法兰后，再流到筒体内，然后从筒体流回至法兰中，最后从法兰流出。
[0019]实施例1:
[0020]本实施例中提供的单晶炉系统，其包括从下到上依次相连的主炉室、炉盖、阀室和副炉室，其中炉盖包括处于炉盖底部的炉盖法兰，该单晶炉系统还包括冷却装置。其中冷却装置主要包括法兰和筒体，筒体设于炉盖的内部，法兰设于主炉室与炉盖结合的位置，法兰与筒体连通，筒体的顶端的高度高于法兰的高度。
[0021]具体地，本实施例中，如图1所示，所述冷却装置包括法兰1、筒体8、用于连接法兰I和筒体8的支撑管7、以及进水管道6和出水管道5。筒体8的外径小于法兰I的内径。
[0022]其中，炉盖与阀室结合的位置形成单晶炉脖口。优选地，筒体设于单晶炉脖口的正下方，且筒体的顶端与单晶炉脖口可无限接近但两者不接触。
[0023]本实施例中，筒体顶端与单晶炉脖口之间的距离为I?10mm，优选为5mm。
[0024]筒体8的长度的设置原则是，能够使筒体随炉盖一同旋转，并保证筒体的底端的高度要高于主炉室的上端面。其中，筒体的底端也可以稍低于法兰的位置，从外观上看，能使筒体8从法兰I的内部穿过。
[0025]本实施例中，法兰I设置在主炉室法兰上，并与炉盖法兰连接。法兰I上设有连接块9，法兰I与炉盖法兰相配合，通过连接块9能够将法兰I与炉盖法兰安装在一起。在上述安装过程中，可通过定位销孔4对法兰I进行定位。本实施例中，连接块9的数量为4个，4个连接块均布在法兰I上。通过连接块将法兰与炉盖法兰连接在一起，使得后期使用过程中该冷却装置可以随炉盖一同提升、下降和旋转。
[0026]其中，筒体8内部为中空，以使得晶棒能够从筒体8中空的内部穿过。法兰上开有进水口 2和出水口 3。法兰I中设有水流通道，以供冷却水在其中流通。法兰I和筒体8之间具体通过进水管道6和出水管道5连通。筒体8中设有冷却通道(处于筒体的外壁和内壁之间)，进水管道的一端与法兰上的进水口 2连通，另一端与筒体的冷却通道的入口连通；出水管道的一端与法兰上的出水口 3连通，另一端与筒体的冷却管道的出口连通。冷却水从法兰上的进水口 2中流入，再经进水管道6进入筒体的冷却通道，然后流经出水管道5，最后从法兰上的出水口 3中流出，以带走晶棒结晶时产生的热量，在上述各个管道内及筒体内保证冷却水是均匀流通的。
[0027]优选地，本实施例中，进水口 2和出水口 3对称设置在法兰I上，相应地，进水管道6和出水管道5的位置也对称设置，且进水管道6设置在出水口 3附近，出水管道5设置在进水口 2附近。这样，冷却水从进水口 2进入法兰后，先流经法兰一侧的半圆形的水流通道再进入进水管道6中，之后冷却水再从出口管道5中流出，然后流经法兰另一侧的半圆形的水流通道，最后从出水口 3中流出。
[0028]优选地，本实施例中，法兰1、支撑管7和筒体8均采用不锈钢制成。支撑管7的两端通过焊接分别与法兰I和筒体8连接。进水管道6和出水管道5采用金属材料制成。
[0029]现有的冷却装置都是按照自上而下的方式安装在单晶炉内，而本实施例通过对冷却装置的结构进行改进，使得该冷却装置能够按照自下而上的方式安装在单晶炉内。当在该冷却装置的法兰中通入循环冷却水后，循环冷却水进入筒体的冷却通道中，这样当晶体进入筒体的包围区域后就能对高温晶体进行降温，降温后的晶体生长速度明显提高，即，通过循环冷却水能够带走单晶炉内的大量热量，以降低生长的晶体的温度，达到对晶体的冷却作用，加速晶体散热的作用，提高等径拉速，即形成巨大温差使得晶体散热加快，以提高晶体的生长速度。并且，能够保持固液界面更加平坦，减少晶体内部的微缺陷，提高单晶棒的晶棒利用率，也有助于增加炉内的纵向温度梯度。
[0030]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种单晶炉系统，包括副炉室、炉盖及主炉室，其特征在于，该单晶炉系统还包括冷却装置，所述冷却装置包括法兰和中空的筒体，所述筒体设于炉盖内部，晶棒能够从筒体中穿过，所述法兰设于主炉室与炉盖结合的位置，法兰与筒体连通，筒体的顶端的高度高于法兰的高度，冷却水进入法兰后，再流到筒体内，然后从筒体流回至法兰中，最后从法兰流出。2.根据权利要求1所述的单晶炉系统，其特征在于，所述筒体设于单晶炉脖口的正下方，且筒体的顶端与单晶炉脖口接近而不接触。3.根据权利要求2所述的单晶炉系统，其特征在于，所述筒体的顶端与单晶炉脖口之间的距离为I?10_。4.根据权利要求2所述的单晶炉系统，其特征在于，所述筒体的长度设置为能够使筒体随炉盖一同旋转，并保证筒体的底端的高度高于主炉室的上端面。5.根据权利要求4所述的单晶炉系统，其特征在于，所述筒体的底端低于法兰的高度，以使得筒体从法兰中穿过。6.根据权利要求1所述的单晶炉系统，其特征在于，所述炉盖包括处于炉盖底部的炉盖法兰，所述法兰与炉盖法兰连接。7.根据权利要求6所述的单晶炉系统，其特征在于，所述法兰上设有连接块，通过所述连接块将法兰与炉盖法兰安装在一起。8.根据权利要求1-7任一项所述的单晶炉系统，其特征在于，法兰上开有进水口和出水口，法兰中设有水流通道，筒体中设有冷却通道，法兰和筒体之间通过进水管道和出水管道连通，所述进水管道的一端与法兰上的进水口连通，另一端与筒体连通；所述出水管道的一端与法兰上的出水口连通，另一端与筒体连通，冷却水从法兰上的进水口中进入法兰的水流通道，再经进水管道进入筒体的冷却通道，然后流经出水管道，最后从法兰上的出水口中流出。9.根据权利要求1-7任一项所述的单晶炉系统，其特征在于，法兰和筒体采用不锈钢制成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种单晶炉系统，其包括副炉室、炉盖及主炉室，该单晶炉系统还包括冷却装置，所述冷却装置包括法兰和中空的筒体，所述筒体设于炉盖内部，晶棒能够从筒体中穿过，所述法兰设于主炉室与炉盖结合的位置，法兰与筒体连通，筒体的顶端的高度高于法兰的高度，冷却水进入法兰后，再流到筒体内，然后从筒体流回至法兰中，最后从法兰流出。该单晶炉系统中的冷却装置的安装方式不受单晶炉脖口的限制，且所述冷却装置的冷却效果好，能够加快热场上部及晶棒表面热量的散失。
【IPC分类】C30B15/14
【公开号】CN204803438
【申请号】CN201520270350
【发明人】苏金玉, 战永强, 陈洁, 肖慧转
【申请人】特变电工新疆新能源股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年4月29日