[實用新型]用于直拉硅單晶爐的熱屏屏罩

有效

• 申請號: 201220334756.6
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN202766655U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 梁永生;李迎春;徐鵬國
• 申請（專利權）人: 銀川隆基硅材料有限公司;寧夏隆基硅材料有限公司;西安隆基硅材料股份有限公司;無錫隆基硅材料有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本實用新型屬于直拉硅單晶爐設備技術領域，涉及一種用于直拉硅單晶爐的熱屏屏罩。

背景技術

電子級及太陽能級單晶硅生產主要采用直拉單晶制造法。直拉單晶制造法（Czochralski，CZ法）是把原料多晶硅塊放入石英坩堝中，在單晶爐中加熱融化，再將一根直徑只有10mm的棒狀晶種（稱籽晶）浸入融液中。在合適的溫度下，融液中的硅原子會順著晶種的硅原子排列結構在固液交界面上形成規則的結晶，成為單晶體。把晶種微微的旋轉向上提升，融液中的硅原子會在前面形成的單晶體上繼續結晶，并延續其規則的原子排列結構。若整個結晶環境穩定，就可以周而復始的形成結晶，最后形成一根圓柱形的原子排列整齊的硅單晶晶體，即單晶硅棒。

為了縮短拉晶時間，進而提高生產效率，目前最有效方法是提高等徑拉速，要提高等徑拉速，首先要提高單晶硅棒的冷卻速度，即單晶硅棒的縱向溫度梯度。

中國專利CN101838841A公開了一種單晶爐裝置，其熱屏是由斷熱材、熱屏罩、發射板組成，提高拉晶速度的原理之一是借助經鏡面處理的發射板向上發射晶棒輻射的熱量，反射板的高度小于內熱屏罩的高度，以提高晶棒冷卻的效果，進而提高拉晶速度、縮短拉晶時間、提高生產效率。其不足是反射板向上反射的熱輻射仍有較大部分被晶體吸收，不能最大程度地加大晶體散熱。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種用于直拉硅單晶爐的熱屏屏罩，解決了現有技術中熱屏結構不夠合理，明顯影響晶體散熱，導致單晶硅棒散熱慢、等徑拉速低、生產效率低的問題。

本實用新型所采用的技術方案是，一種用于直拉硅單晶爐的熱屏屏罩，在熱屏外膽內腔中設置有一個反射板，熱屏外膽和反射板之間為隔熱層，反射板為上口大、下口小的中空環形結構；反射板上沿與散熱盤的環形開口端下沿固定連接，散熱盤的上端沿高于熱場大蓋的上沿。

本實用新型的用于直拉硅單晶爐的熱屏屏罩，其特征還在于：所述的散熱盤的上端沿為帽沿形狀，帽沿最大直徑大于反射板上沿開口直徑。

本實用新型的有益效果是，在溫度較低的熱場上方安裝有散熱盤，且散熱盤與反射板連接起來，通過熱傳導的方式有效地將反射板吸收的熱量傳遞到溫度較低的熱場上部，有效地減少了晶體接受的來自反射板反射的熱量，更大程度加大了晶體的散熱，提高晶體生長速度。

附圖說明

圖1是本實用新型用于直拉硅單晶爐的熱屏屏罩的結構示意圖；

圖2是本實用新型裝置的反射板與散熱盤結構主視示意圖；

圖3是本實用新型裝置的反射板與散熱盤結構俯視示意圖。

圖中，1.反射板，2.散熱盤，3.熱屏外膽，4.熱場大蓋。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

參照圖1、圖2、圖3，本實用新型的熱屏屏罩結構是，在熱屏外膽3內腔中設置有一個反射板1，熱屏外膽3和反射板1之間設置有隔熱層，反射板1與熱屏內膽的形狀一致，為上口大、下口小的中空環形結構；反射板1上沿與散熱盤2的環形開口端下沿固定連接，散熱盤2的上端沿高于熱場大蓋4的上沿，且散熱盤2的上端沿為帽沿形狀，該帽沿最大直徑大于反射板1上沿開口直徑，并且大于熱場大蓋4的內徑。

散熱盤2的上端沿面積大小可根據熱場大小和結構不同進行設計。

散熱盤2的帽沿部分高出熱場大蓋4上沿，懸空于溫度較低的熱場上部，這個區域的溫度更低，有利于散熱，且散熱盤2與反射板1固定連接于一體，便于安裝，便于反射板1吸收的熱量通過熱傳導的方式有效地傳遞到溫度較低的熱場上部，有效降低了晶體接受的反射板反射熱量，更大程度加大了晶體的散熱，提高晶體生長速度。

反射板1為輻射率很低的鉬反射板，散熱盤2為鉬散熱盤，熱屏外膽3為高純石墨外膽，隔熱層材質為保溫性較好的石墨軟氈或固態氈。

本實用新型用于直拉硅單晶爐的熱屏屏罩，在安裝時，先將散熱盤2與反射板1固定連接于一體，再將反射板1放入熱屏外膽3內腔中，使反射板1與熱屏外膽3緊靠，同時，散熱盤2的帽沿伸出熱場上沿，懸空于溫度較低的熱場上部。