[發明專利]一種單晶爐用換熱系統及單晶爐

在審

• 申請號: 202010761485.1
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN114059148A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 馬少林;鄧浩;付澤華;馬寶;丁彪;王建波
• 申請（專利權）人: 隆基綠能科技股份有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 趙娟

本發明提供了一種單晶爐用換熱系統及單晶爐，涉及單晶硅制造技術領域。單晶爐用換熱系統包括：換熱裝置、導流筒以及導熱件；所述導熱件設置在所述換熱裝置的底部，設置有所述導熱件的換熱裝置套設在所述導流筒內；所述導熱件包括相對設置的上表面和下表面，所述導熱件的上表面與所述換熱裝置的底部接觸；所述導熱件的上表面、以及所述換熱裝置的底部，位于所述導流筒的底部遠離熔硅液面的一側。導熱件靠近熔硅液面，通過導熱件可以快速將熔硅液面的熱量傳導至換熱裝置，由換熱裝置的冷卻介質帶走，增加了縱向溫度梯度，提高了拉晶速度，節省拉晶時間。

技術領域

本發明涉及單晶硅制造技術領域，特別是涉及一種單晶爐用換熱系統及單晶爐。

背景技術

現有技術中，通過在晶體生長界面上方設置圍繞單晶硅棒的導流筒，并用工作氣體沿導流筒內側進入單晶硅棒的提拉通道、吹掃該界面，以帶走結晶潛熱。

大直徑的單晶硅棒能夠切割得到較大尺寸的單晶硅片，因此具有廣闊的應用前景。但是，隨著單晶硅棒直徑的增大，拉晶過程中對結晶潛熱的吸收有更高的要求，需要及時散發結晶潛熱，以提供更大的縱向溫度梯度，進而保障較高的生長速度。

然而，大直徑單晶硅棒的拉制過程中，坩堝中熔硅液面露出的面積較大，現有技術對于大直徑的單晶硅棒的吸熱效果有限，不利于提供優化的縱向溫度梯度，限制了大直徑單晶硅棒生長速度的進一步提升。

發明內容

本發明提供一種單晶爐用換熱系統及單晶爐，旨在提升大直徑單晶硅棒的生長速度。

第一方面，本發明實施例提供了一種單晶爐用換熱系統，包括：換熱裝置、導流筒以及導熱件；所述導熱件設置在所述換熱裝置的底部，設置有所述導熱件的換熱裝置套設在所述導流筒內；

所述導熱件包括相對設置的上表面和下表面，所述導熱件的上表面與所述換熱裝置的底部接觸；

所述導熱件的上表面、以及所述換熱裝置的底部，位于所述導流筒的底部遠離熔硅液面的一側。

可選的，所述換熱裝置、所述導流筒、所述導熱件相互緊密貼合。

可選的，所述導熱件的上表面和下表面與所述導熱件的中心軸線垂直。

可選的，所述換熱裝置的底部具有至少一個連接桿，所述導熱件具有至少一個與所述連接桿配合的通孔，所述換熱裝置的連接桿穿設在所述導熱件的通孔中。

可選的，所述換熱裝置與所述連接桿一體成型，或，所述連接桿粘接或焊接在所述換熱裝置的底部。

可選的，所述連接桿的外表面具有螺紋，所述單晶爐用換熱系統還包括：與所述螺紋配合的螺母，所述螺母位于所述導熱件遠離所述換熱裝置的一側，且所述螺母的中心線與所述通孔的中心線重合。

可選的，所述連接桿在所述換熱裝置的底部均勻分布。

可選的，所述換熱裝置的連接桿穿設在所述導熱件的通孔中之后，所述連接桿的底部與所述通孔的底部平齊。

可選的，所述導熱件的厚度為1-20mm。

可選的，所述導熱件包括相對設置的內壁和外壁，所述導熱件的內壁靠近所述導熱件的中心軸線，所述導熱件的內壁上設置有至少一個第一凸起結構。

可選的，所述換熱裝置包括相對設置的內壁和外壁，所述換熱裝置的內壁靠近所述換熱裝置的中心軸線；所述導熱件的內壁與所述換熱裝置的中心軸線之間的距離，小于或等于所述換熱裝置的內壁與所述換熱裝置的中心軸線之間的距離。

可選的，所述導流筒包括內壁和外壁，所述導流筒的內壁靠近所述導流筒的中心軸線；所述導流筒的外壁與熔硅液面之間的距離，小于所述導流筒的內壁與熔硅液面之間的距離；

所述導流筒外壁的底部和所述導熱件的外壁相互配合。