CN109537046A - 一种大热场单晶炉 - Google Patents

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李德建
申朝伦
张志耀
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Abstract

本发明公开了一种大热场单晶炉，包括单晶炉主体，单晶炉主体底部设置有电熔炉，电熔炉内设有坩埚槽，坩埚槽内设置有石英坩埚；单晶炉主体上端设置有提拉杆，且提拉杆在驱动单元的带动下在单晶炉主体内上下移动；单晶炉主体内部设置有保温层，保温层厚度为48‑50mm；石英坩埚的直径为660‑730mm，高度为500‑520mm；本发明通过优化单晶炉内部部结构部件的尺寸参数，在有限的炉体空间内，增加石英坩埚的直径，同步缩减保温部件的厚度，提高单晶的拉制长度，起到单产提升的目的。

Description

一种大热场单晶炉
技术领域
本发明涉及单晶材料制备设备技术领域，更具体的说是涉及一种大热场单晶炉。
背景技术
单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。单晶炉型号有两种命名方式，一种为投料量，一种为炉室直径。比如85炉，是指主炉筒的直径大小，120、150等型号是由装料量来决定的；对于光伏产业使用的单晶炉，单晶硅生产需要把原料多晶硅放入单晶炉内的石英坩埚里进行融化，热场则是生产单晶硅的必备附属设施，加热、保温、热屏、防漏等等，都是通过热场来实现的。
目前90型单晶炉应用的最大热场为24寸，95型单晶炉应用的最大热场为 26寸。以石英坩埚为例，现有的90型单晶炉石英坩埚单次实际装料220kg，95 型单晶炉石英坩埚单次实际装料280kg。单晶的拉制长度直接决定产量的高低，目前加高单晶炉副室还有较大余量，通过加高单晶炉副室增加拉制长度，从而增加产量，但是石英坩埚的投料量受到容积限制，即使通过加高单晶炉副室能够增加拉制长度，但是由于投料量有限，使得单晶炉不能与目前配备的炉体硬件相适应，无法增加产量；加之按照目前90-95型单晶炉直径看，横向、纵向的空间不能被有效利用，单晶炉后期硬件性能不能最大限度发挥，限制了单晶炉的产量。
因此，如何提供一种有效利用空间，提高产量的大热场单晶炉是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大热场单晶炉，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术手段：
一种大热场单晶炉，包括单晶炉主体，单晶炉主体底部设置有电熔炉，电熔炉内设有坩埚槽，坩埚槽内设置有石英坩埚；单晶炉主体上端设置有提拉杆，且提拉杆在驱动单元的带动下在单晶炉主体内上下移动；单晶炉主体内部设置有保温层，保温层厚度为48-50mm；石英坩埚的直径为660-730mm，高度为500-520mm。
优选的，在上述一种单晶炉中，保温层为保温棉板。
优选的，在上述一种单晶炉中，石英坩埚的直径为660-680mm。
以上技术方案带来的有益效果：目前现有的90型单晶炉现役热场中的石英坩埚直径为600-630mm，高度为380-410mm，本发明中将现有的90型单晶炉现役热场中的石英坩埚直径增进至660-680mm，高度增进至500-520mm，保温层厚度由55.5mm缩减到48mm。
优选的，在上述一种单晶炉中，石英坩埚的直径为700-730mm。
以上技术方案带来的有益效果：目前现有的95型单晶炉现役热场中的石英坩埚直径为660-680mm，本发明中将现有的95型单晶炉现役热场中的石英坩埚直径增进至700-730mm，保温层厚度由57mm缩减到50mm。
优选的，在上述一种单晶炉中，单晶炉主体底端设有支撑架，单晶炉主体通过支撑架放置在地面上。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种大热场单晶炉，本发明通过优化单晶炉内部部结构部件的尺寸参数，在有限的炉体空间内，增加石英坩埚的直径，同步缩减保温部件的厚度，在不改变炉体状态下，获得更大的投料量，最大限度的增加热场和石英坩埚的负载量，有效增大单次投料量，提高单晶的拉制长度，起到单产提升的目的，同时保证功率的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种大热场单晶炉，在有限的炉体空间内，增加石英坩埚的直径，同步缩减保温部件的厚度，在不改变炉体状态下，获得更大的投料量，最大限度的增加热场和石英坩埚的负载量，有效增大单次投料量，进而提高产量。
结合附图1，本发明公开了一种单晶炉，包括单晶炉主体1，单晶炉主体 1底部设置有电熔炉2，电熔炉2内设有坩埚槽，坩埚槽内设置有石英坩埚3；单晶炉主体1上端设置有提拉杆4，且提拉杆4在驱动单元的带动下在单晶炉主体1内上下移动；单晶炉主体1内部设置有保温层5，保温层5厚度为 48-50mm；石英坩埚3的直径为660-730mm，高度为500-520mm。
为了进一步优化上述技术方案，保温层5为保温棉板。
为了进一步优化上述技术方案，石英坩埚3的直径为680mm，目前现有的90型单晶炉现役热场中的石英坩埚直径为600-630mm，高度为380-410mm，本发明中将现有的90型单晶炉现役热场中的石英坩埚直径增进至680mm，高度增进至500-520mm，保温层5厚度由55.5mm缩减到48mm。
为了进一步优化上述技术方案，石英坩埚3的直径为700mm，目前现有的95型单晶炉现役热场中的石英坩埚直径为660-680mm，本发明中将现有的 95型单晶炉现役热场中的石英坩埚直径增进至700mm，保温层5厚度由57mm 缩减到50mm。
为了进一步优化上述技术方案，单晶炉主体1底端设有支撑架6，单晶炉主体1通过支撑架6放置在地面上。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种大热场单晶炉，包括单晶炉主体(1)，其特征在于，单晶炉主体(1)底部设置有电熔炉(2)，电熔炉(2)内设有坩埚槽，坩埚槽内设置有石英坩埚(3)；单晶炉主体(1)上端设置有提拉杆(4)，且提拉杆(4)在驱动单元的带动下在单晶炉主体(1)内上下移动；单晶炉主体(1)内部设置有保温层(5)，保温层(5)厚度为48-50mm；石英坩埚(3)的直径为660-730mm，高度为500-520mm。
2.根据权利要求1的一种大热场单晶炉，其特征在于，保温层(5)为保温棉板。
3.根据权利要求1的一种大热场单晶炉，其特征在于，石英坩埚(3)的直径为660-680mm，保温层(5)厚度为48mm。
4.根据权利要求1的一种大热场单晶炉，其特征在于，石英坩埚(3)的直径为700-730mm，保温层(5)厚度为50mm。
5.根据权利要求1的一种大热场单晶炉，其特征在于，单晶炉主体(1)底端设有支撑架(6)，单晶炉主体(1)通过支撑架(6)放置在地面上。
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