[實用新型]一種導(dǎo)流筒

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920053512.2
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN209522950U
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易本友
• 申請（專利權(quán)）人: 撫州市天和硅業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 胡群

本實用新型公開了一種導(dǎo)流筒，包括直筒結(jié)構(gòu)的筒體，筒體為兩端連通的中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)的中空腔為引導(dǎo)惰性氣體流動的導(dǎo)流通道，導(dǎo)流通道的尾端設(shè)有一組內(nèi)噴筒和多組外噴筒，內(nèi)噴筒位于中間、外噴筒以內(nèi)噴筒為中心軸向環(huán)繞設(shè)置，內(nèi)噴筒和外噴筒均為從上之下逐漸變窄的倒圓臺的中空結(jié)構(gòu)，筒體的筒壁為中空雙層結(jié)構(gòu)，筒體的筒壁從外至內(nèi)包括外筒層、中空層和內(nèi)筒層，中空層內(nèi)由隔桿隔絕成上下兩層，其中上層填充相變料、下層為空層。本實用新型導(dǎo)流筒末端設(shè)有倒圓臺結(jié)構(gòu)的的內(nèi)外噴筒，筒壁為上部填充相變料的中空雙層結(jié)構(gòu)，加速惰性氣體的流動速率、同時有效地調(diào)高導(dǎo)流筒內(nèi)部的縱向溫度梯度，提高了單晶的增長速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于單晶硅制造中零件設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)流筒。

背景技術(shù)

單晶硅生長工藝中，通常是先制得多晶硅或無定形硅，然后用直拉法或懸浮區(qū)熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅，單晶硅生長設(shè)備為單晶爐，其內(nèi)部內(nèi)部裝有熱場，熱場設(shè)有導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒是單晶硅生長的關(guān)鍵元件之一，主要用于控制軸向溫度梯度和引導(dǎo)惰性氣體流向，導(dǎo)流筒可使惰性氣體的氣流可由上而下經(jīng)過導(dǎo)流筒導(dǎo)入熱場內(nèi)部，對拉晶環(huán)境進行吹掃，帶走硅溶液上方的SiO，并對單晶硅進行降溫，增大其縱向溫度梯度，使單晶快速生長。目前的導(dǎo)流筒一般為單一的直筒結(jié)構(gòu)，其引導(dǎo)惰性氣體的流動速度較低，且降溫效率低，使得縱向溫度梯度相對較小，進而單晶硅生長速度減慢，降低其生產(chǎn)效率。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足與難題，本實用新型旨在提供一種導(dǎo)流筒。

本實用新型通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種導(dǎo)流筒，包括直筒結(jié)構(gòu)的筒體，筒體為兩端連通的中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)的中空腔為引導(dǎo)惰性氣體流動的導(dǎo)流通道，導(dǎo)流通道的尾端設(shè)有一組內(nèi)噴筒和多組外噴筒，內(nèi)噴筒位于中間、外噴筒以內(nèi)噴筒為中心軸向環(huán)繞設(shè)置，內(nèi)噴筒和外噴筒均為從上之下逐漸變窄的倒圓臺的中空結(jié)構(gòu)，筒體的筒壁為中空雙層結(jié)構(gòu)，筒體的筒壁從外至內(nèi)包括外筒層、中空層和內(nèi)筒層，中空層內(nèi)由隔桿隔絕成上下兩層，其中上層填充相變料、下層為空層。

進一步地，外噴筒與筒體內(nèi)壁之間、內(nèi)噴筒和外噴筒之間、兩兩相鄰?fù)鈬娡仓g設(shè)有間隙。

進一步地，外噴筒數(shù)量為6-10組。

進一步地，在同一水平方向上內(nèi)噴筒直徑大于外噴筒直徑，同位置上噴筒直徑為外噴筒直徑的1.5-3倍。

進一步地，內(nèi)噴筒、外噴筒的側(cè)壁與中軸線的夾角為10-30度。

進一步地，中空層的上層的長度與總長度之比為1/2-2/3，相變料為石蠟。

進一步地，內(nèi)筒層的導(dǎo)熱系數(shù)高于外筒層。

進一步地，筒體的頂端設(shè)有定位頭、底端設(shè)有引流板，引流板截面為直角三角形或扇形，斜邊或弧邊朝外。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型有益效果包括：

(1)本實用新型導(dǎo)流筒末端設(shè)有倒圓臺結(jié)構(gòu)的的內(nèi)外噴筒，依據(jù)伯努利原理以及相變潛熱原理，加速惰性氣體的流動速率，加速熱量傳導(dǎo)，同時可使氣流能夠帶走在硅液上方存留的SiO氣體，減少了氧進入單晶硅的幾率，有利于提高了單晶硅的品質(zhì)。

(2)本實用新型導(dǎo)流筒筒壁為上部填充相變料的中空雙層結(jié)構(gòu)，依據(jù)相變潛熱原理，上層利用相變料，吸熱從固相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合啵l(fā)生相變轉(zhuǎn)變過程，由于該相變料104融化大量吸熱，將熱量大量吸收，從而達到快速降溫的功效，使得上層傳熱系數(shù)大于下層，上層散熱快于下層，依次上層區(qū)域的爐溫比下層爐溫，有效地調(diào)高導(dǎo)流筒內(nèi)部的縱向溫度梯度，提高了單晶的增長速度。

(3)本實用新型內(nèi)外噴筒之間設(shè)有間隙，根據(jù)狹管效應(yīng)部分氣體從間隙中流出形成狹管效應(yīng)，在間隙內(nèi)流過時風(fēng)速增大。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)上示意圖。