[實用新型]一種晶硅熔爐用熔硅液面測距組件以及一種晶硅熔爐

有效

• 申請號: 201220591077.7
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN202898594U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 劉淑娜;潘家明;李旭;李雪濤
• 申請（專利權）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;G01F23/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本實用新型涉及晶硅生產設備技術領域，更具體地說，特別涉及一種晶硅熔爐用熔硅液面測距組件以及一種晶硅熔爐。

背景技術

單晶硅：硅的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質，是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999%，甚至達到99.9999999%以上。用于制造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內拉制而成。

液面距：導流筒下沿距熔硅液面的距離。

導流筒：又稱為熱屏，石墨制成，在單晶爐中起到引導氣流和熱屏障的作用。一般由兩部分組成，內部的叫內導流筒，外部的叫外導流筒。

石英：無機礦物質，主要成分是二氧化硅，常含有少量雜質成分如CaO、MgO等，為半透明或不透明的晶體，一般乳白色，質地堅硬。物理性質與化學性質十分穩定，可選用做壓電材料、光學材料、耐火材料、熔煉材料、建筑材料、寶石材料等。

直拉式單晶硅的生長是在熱場內完成的，而單晶生長需要合適且穩定的溫度梯度，在此溫度梯度下，硅原子能按一定規律穩定生長，不會產生新的晶核。由于熱場中各點溫度梯度都不同，所以需要確定合適的位置，用以保證單晶硅的穩定生長。

在硅晶體生長過程中，由于熔硅與石英坩堝、硅與少量氧氣等的反應會產生一氧化硅等雜質，如果一氧化硅顆粒進入熔硅中，碰到正在生長的硅單晶就可能破壞單晶的正常生長，而氧元素又可在硅原子間形成間隙氧，增加單晶棒氧含量，影響電池效率，因此雜質需要及時的從熔硅中蒸發并從熱場中排出。生產中，通常是不斷的從單晶爐頂部充入氬氣，氬氣經過導流筒、流過導流筒與熔硅的空隙，再利用真空泵使其從熱場的排氣孔排出。因此，導流筒與熔硅液面的距離影響著雜質的蒸發與揮發、晶棒氧含量等方面。同時，導流筒在熱場中的位置是固定的，如果確定了導流筒和熔硅液面的距離，也就確定了熔硅液面在熱場中的位置，即確定了單晶生長界面的溫度梯度。

現有技術中，用于進行熔硅液面測量的石英棒有兩種，一種呈“L”型，一種呈“T”型，其中：“L”型的石英棒安裝在內導流筒的側壁位置，內壁上有“一”字型的孔，將此玻璃棒橫放，卡口部分就能進入“一”字孔，然后放手，在重力作用下，豎直部分會向下，通過升降石墨坩堝，可使熔硅液面與豎直部分的下沿剛剛接觸，再下降一定距離的石墨坩堝完成想要的液位距；“T”型石英棒使用時，是在外導流筒底部有“一”字型通孔，石英棒可以在通孔中自動上下移動，外露部分可以測量液面距，搬運過程中，如遇到平面，可以縮到兩層導流筒的中間空隙中。

在上述兩種石英棒中，都存在有使用缺陷。

1、對于L型，因為L型石英棒是固定在內導流筒上的，使用不方便，移動、搬運過程中極易將豎直部分戳碎；

2、對于T型，因為是安裝在外導流筒上的，并且有一定長度，所以需要內外導流筒中間有一定空隙，并且內導流筒的靠下部分必須是豎直的且內導流筒豎直部分的長度必須大于石英棒豎直部分的長度，所以對內外導流筒下部的形狀有要求，且實際生產中，內外導流筒中間是有石墨軟氈的，石英棒上下移動必會附著碳氈粉沫，如粉沫掉入硅熔液中，會破壞硅原子的正常排列，打亂單晶的正常生長。

綜上所述，如何提供一種在移動時不易發生損壞并且對導流筒結構影響較小的測距石英棒，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題為提供一種晶硅熔爐用熔硅液面測距組件以及一種晶硅熔爐，該晶硅熔爐的導流筒上安裝有該晶硅熔爐用熔硅液面測距組件，該測距組件通過其結構設計，不僅具有移動不易發生損壞的優點，同時對導流筒結構的影響較小。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種晶硅熔爐用熔硅液面測距組件，安裝于晶硅熔爐的導流筒上，用于測量導流筒與熔硅液面之間的距離，包括：

用于安裝于所述導流筒上的固定件；

與所述固定件滑動連接的滑動件，所述滑動件可沿豎直方向滑動。

優選地，所述固定件與所述滑動件連接的一端設置有滑動通孔，所述滑動件插入至所述滑動通孔中。

優選地，所述固定件為板式結構。

優選地，所述滑動件沿其滑動方向開設有滑槽，所述固定件插入至所述滑槽中。

本實用新型還提供了一種晶硅熔爐，包括導流筒，所述導流筒上可拆卸安裝有如上所述的晶硅熔爐用熔硅液面測距組件，所述晶硅熔爐用熔硅液面測距組件的固定件與所述導流筒相連接。

優選地，所述導流筒上開設有安裝通孔，所述固定件插入至所述安裝通孔中。