[發(fā)明專利]新型單晶爐熱場

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110231905.6
• 申請日: 2011-08-14
• 公開（公告）號: CN102345160A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 尚海波;韓建超;沈楊宇
• 申請（專利權）人: 上海合晶硅材料有限公司
• 主分類號: C30B15/14
• 分類號: C30B15/14
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 李強

技術領域

本發(fā)明涉及一種新型單晶爐熱場。

背景技術

隨著半導體市場競爭的日趨激烈，降低能耗、節(jié)省成本、提升良率成為技術發(fā)展的核心。節(jié)能降耗已成為國家近幾年的規(guī)劃目標。目前單晶硅生產過程中的主要用電負載為單晶爐。單晶爐的耗電量占總用電量的45％，耗電量大是單晶生長的一個大問題，如何能在確保單晶產量的前提下，達到節(jié)能降耗的目標是一個急需解決的問題。圖1為一種單晶爐熱場的軸向剖視圖，其結構包括爐筒1，爐筒1內設置有石墨坩堝2和石英坩堝3。石英坩堝3設置于石墨坩堝2內。圍繞石墨坩堝2設置有加熱器4，加熱器4通過加熱器電極腳5與電極6連接。加熱器電極腳5通過加熱器螺絲7與電極6連接。加熱器螺絲7垂直于爐筒1的軸向設置，即加熱器螺絲7橫向設置。圍繞加熱器4設置有保溫筒8。保溫筒8為直筒型，上下直徑一致。在加熱器4下方，未設置任何保溫裝置。這種單晶爐熱場的缺點在于，石英坩堝3上方無任何遮擋裝置，導致熱能通過輻射散發(fā)，熱能損失比較大。加熱器螺絲7除用于連接加熱器電極腳5與電極6外，還具有導電作用。但在實際使用過程中，加熱器螺絲7由于受力的原因，容易損壞，并導致加熱器電極腳5與電極6接觸面不緊密，產生打火現象，造成部件損壞。加熱器4下方未設置保溫裝置，無法避免熱能從加熱器下方散發(fā)造成損耗。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種節(jié)能的新型單晶爐熱場。

為實現以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案實現：

新型單晶爐熱場，包括保溫筒，保溫筒內設置有加熱器，加熱器圍繞石墨坩堝設置，石墨坩堝內設置有石英坩堝；其特征在于，所述加熱器與電極通過螺絲連接，螺絲平行于爐筒軸向設置。

優(yōu)選地是，所述的加熱器上方設置有隔熱擋板。

優(yōu)選地是，所述保溫筒包括上保溫筒和下保溫筒，上保溫筒與下保溫筒連接，所述的上保溫筒內壁比下保溫筒內壁更靠近石墨坩堝。。

優(yōu)選地是，所述保溫筒內設置有隔熱擋板，所述隔熱擋板設置于上保溫筒與下保溫筒之間。

優(yōu)選地是，所述加熱器下方設置有保溫擋圈。

本發(fā)明中的新型單晶熱場，上保溫筒內壁比下保溫筒內壁距離石墨坩堝更近，并設置了隔熱檔板，可以阻擋加熱器向上的熱輻射，減少熱能損失。本發(fā)明在爐底墊放了保溫碳氈，也可以降低熱能損失。加熱器電極腳與電極連接部分，由側面連接改為上下接觸面連接，可減少石墨部件損壞幾率，減少電極打火幾率，并降低電能損耗。

附圖說明

圖1為一種單晶爐熱場軸向剖視圖。

圖2為本發(fā)明中的單晶爐熱場軸向剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述：

如圖2所示，新型單晶爐熱場，爐筒1內設置有保溫筒8，保溫筒8包括上保溫筒81和下保溫筒82。下保溫筒82內設置有加熱器4。加熱器4與電極6通過加熱器電極腳5連接。加熱器電極腳5與電極6通過加熱螺絲7連接，加熱螺絲7平行于爐筒1軸向設置。安裝時，加熱螺絲7自上向下擰入加熱器電極墊腳5和電極6內，將兩者連接在一起。加熱器4內設置有石墨坩堝2，石墨坩堝2內設置有石英坩堝3。加熱器4圍繞石墨坩堝2設置，為石墨坩堝2提供加熱的熱能。上保溫筒81內壁比下保溫筒82內壁更靠近石墨坩堝4，也就是，上保溫筒81自下保溫筒82向內延伸一定的長度，該長度可根據熱場尺寸及需要的加熱功率確定。上保溫筒81可阻擋熱輻射，降低熱能損失。上保溫筒81和下保溫筒82之間設置有隔熱擋板10，隔熱擋板10設置于加熱器4上方，也可以阻擋熱輻射。加熱器4下方設置有保溫擋圈9，可以降低熱能向下的熱輻射。

使用圖1中的單晶爐熱場與本發(fā)明中的單晶爐熱場生產時的能耗數據如下表所示，