[發(fā)明專利]一種用于重?fù)焦鑶尉е圃斓臒嵯到y(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110084580.3
• 申請(qǐng)日: 2011-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102168300A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康冬輝;張雪囡;李建弘;徐強(qiáng);沈浩平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市環(huán)歐半導(dǎo)體材料技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/00
• 分類號(hào): C30B15/00;C30B15/14;C30B29/06
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 12105
• 代理人: 莫琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅單晶制造設(shè)備，特別涉及一種用于重?fù)焦鑶尉е圃斓臒嵯到y(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的熱系統(tǒng)的隔熱材料通常采用石墨和碳?xì)窒喁B加的結(jié)構(gòu)，硬質(zhì)的石墨在內(nèi)層起到支撐和反射熱輻射的作用，外層由數(shù)層碳?xì)纸M成，是主要的隔熱保溫材料。這種隔熱結(jié)構(gòu)有其不足之處，首先，由于這種隔熱結(jié)構(gòu)內(nèi)層的石墨隔熱材料密度較高，所以其熱導(dǎo)率、以及比熱都相對(duì)較高，其次，由于石墨顏色為黑，所以其反射熱輻射的效果較差。熱導(dǎo)率相對(duì)較高以及熱反射能力較低使得加熱器需要較大的功率才能保證熱場(chǎng)溫度的穩(wěn)定，而如果溫度一旦發(fā)生波動(dòng)，由于熱系統(tǒng)的比熱容較大，調(diào)整溫度比較緩慢。這就使得熱場(chǎng)的穩(wěn)定性降低。

在重?fù)焦鑶尉У纳a(chǎn)中，穩(wěn)定性是影響拉晶的一個(gè)重要因素。這是由于重?fù)焦鑶尉诫s濃度較高，所以固液界面之間的擴(kuò)散層摻雜劑的濃度會(huì)響應(yīng)增大。因此采用上述隔熱結(jié)構(gòu)的熱系統(tǒng)，熱場(chǎng)溫度的波動(dòng)很容易導(dǎo)致組分過(guò)冷，使得硅單晶生長(zhǎng)界面處形成多處晶核，導(dǎo)致硅單晶變成多晶。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對(duì)在重?fù)焦鑶尉Ю七^(guò)程中由于溫度波動(dòng)而引起的組分過(guò)冷和斷苞難題，對(duì)隔熱材料和隔熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種適用于新型隔熱材料的熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

本發(fā)明是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種用于重?fù)焦鑶尉е圃斓臒嵯到y(tǒng)，包括大蓋、上保溫筒、支撐蓋、下保溫筒、底盤保溫層和導(dǎo)流筒，其特征在于，上保溫筒、下保溫筒和底盤保溫層采用新型復(fù)合隔熱材料；所述復(fù)合隔熱材料為碳?xì)趾褪矚謱盈B而成的多層材料，且在底盤保溫層內(nèi)表面涂覆有一層光亮的鉬金屬反射層；所述的支撐蓋的材料為石墨硬氈；所述的大蓋由石墨和石墨硬氈的復(fù)合材料制成，其復(fù)合材料下層為石墨硬氈。

所述上保溫筒厚度為40±10mm、下保溫筒厚度為70±10mm、底盤保溫層厚度為80±10mm；

本發(fā)明采用的方案首先使熱系統(tǒng)在有效地保證隔熱材料強(qiáng)度的同時(shí)降低其密度，降低比熱容；第二是提高表面對(duì)內(nèi)部熱輻射的反射作用；第三是降低隔熱材料的熱導(dǎo)率，提高其隔熱效果；而對(duì)于新型熱場(chǎng)，主要調(diào)整了大蓋和支撐蓋的材質(zhì)以提高熱場(chǎng)的密封性；本發(fā)明解決了重?fù)焦鑶尉Ю七^(guò)程中由于溫度波動(dòng)而引起的組分過(guò)冷和斷苞難題，提高了重?fù)缴閱尉лS向電阻率均勻性，取得了良好的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為用于重?fù)焦鑶尉е圃斓臒嵯到y(tǒng)的剖視圖。

圖中：1、大蓋，2、上保溫筒，3、支撐蓋，4、下保溫筒，5、排氣管道，6、底盤保溫層，7、加熱器，8、石墨坩堝，9、導(dǎo)流筒。

具體實(shí)施方式

為了更清楚的理解本發(fā)明，結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明：

如圖1所示，用于重?fù)焦鑶尉е圃斓臒嵯到y(tǒng)，包括大蓋1、上保溫筒2、支撐蓋3、下保溫筒4?、排氣管道5、底盤保溫層6、加熱器7、石墨坩堝8及導(dǎo)流筒9構(gòu)成，上保溫筒2、下保溫筒4和底盤保溫層6采用新型復(fù)合隔熱材料；復(fù)合隔熱材料為定制的碳?xì)趾褪矚謱盈B的多層材料，且在底盤保溫層6內(nèi)表面涂覆有一層光亮的鉬金屬反射層；的支撐蓋3的材料為石墨硬氈；大蓋1由石墨和石墨硬氈的復(fù)合材料制成，其復(fù)合材料下層為石墨硬氈。

上保溫筒2厚度為40±10mm、下保溫筒4厚度為70±10mm、底盤保溫層6厚度為80±10mm。

本發(fā)明與普通熱系統(tǒng)的主要區(qū)別在于新型熱系統(tǒng)的上保溫筒2、下保溫筒4和底盤保溫層6均采用新型復(fù)合隔熱材料，材料的密度較低且內(nèi)表面涂覆一層光亮的鉬反射層，所以其熱反射能力較高而比熱容、熱導(dǎo)率較低。

同時(shí)熱系統(tǒng)的支撐蓋3以及大蓋1下層均由石墨硬氈制成，與石墨相比此種材料具有一定的彈性，使得熱系統(tǒng)的整體密封性有了很大提高，避免的熱能的散失。

同時(shí)本發(fā)明盡量減小了支撐蓋3內(nèi)徑，這樣會(huì)使熱場(chǎng)下部溫度更加穩(wěn)定的同時(shí)，增加了晶體生長(zhǎng)界面處的溫度梯度。

在以上多種因素的共同作用下，熱場(chǎng)的溫度穩(wěn)定性被大大提高，從而避免了組分過(guò)冷和斷苞的發(fā)生，取得了良好的效果。

在清潔爐子熱系統(tǒng)時(shí)，可以將熱系統(tǒng)的組件全部取出進(jìn)行清潔。由于采用了新型的復(fù)合隔熱材料，所以各部分組件質(zhì)量很輕，非常便于取運(yùn)。

根據(jù)上述說(shuō)明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方案。