CN208121238U - 一种升降式单晶硅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种升降式单晶硅炉，包括下炉体和上炉盖，所述上炉盖上设置有提拉组件，下炉体上设置有导流筒；所述的下炉体内有内腔，所述内腔内设置有坩埚，所述的坩埚为中部内凹结构，其内凹处设置有石墨加热器，所述石墨加热器底部设有支撑杆，所述支撑杆通过安装座固定于下炉体上，所述支撑杆外套设有十字套管，所述十字套管上设置有齿轮部件，坩埚通过连接杆连接于十字套管；所述安装座上设置有电机，所述电机与齿轮部件通过驱动齿条连接；安装座的底部设置有气缸。提供一种升降式单晶硅炉，解决现有单炉炼制导致能源浪费和工作效率低的问题，该硅炉具有生产效率高、成品率高、加工成本低的优点。

Description

一种升降式单晶硅炉

技术领域

本实用新型属于单晶硅制备领域，具体为一种升降式单晶硅炉。

背景技术

单晶硅，即硅的单晶体，是一种比较活泼的非金属元素，具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等，用高纯度的多晶硅在长晶炉（单晶炉）内拉制而成，纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。

单晶硅炉主要用于生产硅半导体材料和太阳能级硅材料，目前国内主要用于生产太阳能电池的主要材料-单晶硅棒，单晶硅炉主要包括用于生产合成硅材料的机械炉室、电器控制柜和主要的石墨热场***。设备主要运行原理是通过石墨热场在机械炉室内把硅料熔化成液态，在电器控制柜的自动控制下在主炉室内合成制备凝结成单晶硅棒。

现有的升降式单晶硅炉，均为一台硅炉提炼一个硅晶，每次提炼需要3-5天时间，单个炉炼在加料、加热以及开炉方面造成了能源的浪费和重复性工序流程，还极大的影响工作效率，因此亟需一种改进后的单晶硅炉以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种升降式单晶硅炉，解决现有单炉炼制导致能源浪费和工作效率低的问题，该硅炉具有生产效率高、成品率高、加工成本低的优点。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种升降式单晶硅炉，包括下炉体和上炉盖，所述上炉盖上设置有提拉组件，下炉体上设置有导流筒；所述的下炉体内有内腔，所述内腔内设置有坩埚，所述的坩埚为中部内凹结构，其内凹处设置有石墨加热器，所述石墨加热器底部设有支撑杆，所述支撑杆通过安装座固定于下炉体上，所述支撑杆外套设有十字套管，所述十字套管上设置有齿轮部件，坩埚通过连接杆连接于十字套管；所述安装座上设置有电机，所述电机与齿轮部件通过驱动齿条连接；安装座的底部设置有气缸。

进一步的，所述的石墨加热器为U型结构，内部设有螺旋盘状的石墨管。

进一步的，所述的导流筒与坩埚结构相同，位于坩埚上端。

进一步的，所述下炉体与内腔之间设置有保温层。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种升降式单晶硅炉，解决现有单炉炼制导致能源浪费和工作效率低的问题，该硅炉具有生产效率高、成品率高、加工成本低的优点。

1．坩埚采用其截面为迂回型结构，通过利用在中部内凹处进行旋转式加热，实现在大型坩埚内均匀受热，保证位于坩埚内的硅料熔点温度值处于一致状态；

2．本实用新型保温效果好，可实现一炉炼制多根单晶硅棒，减少开炉次数，无需重复性进行多次加热，同时便于连续操作。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图。

图2为图1的局部放大结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、下炉体；2、上炉盖；3、提拉组件；4、导流筒；5、内腔；6、坩埚；7、石墨加热器；8、支撑杆；9、安装座；10、十字套管；11、齿轮部件；12、连接杆；13、电机；14、驱动齿条；15、气缸；16、保温层；71、石墨管。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1-2所示，本实用新型的具体结构为：一种升降式单晶硅炉，包括下炉体1和上炉盖2，所述上炉盖2上设置有提拉组件3，下炉体1上设置有导流筒4；所述的下炉体1内有内腔5，所述内腔5内设置有坩埚6，所述的坩埚6为中部内凹结构，其内凹处设置有石墨加热器7，所述石墨加热器7底部设有支撑杆8，所述支撑杆8通过安装座9固定于下炉体1上，所述支撑杆8外套设有十字套管10，所述十字套管10上设置有齿轮部件11，坩埚6通过连接杆12连接于十字套管10；所述安装座9上设置有电机13，所述电机13与齿轮部件11通过驱动齿条14连接；安装座9的底部设置有气缸15。

优选的，所述的石墨加热器7为U型结构，内部设有螺旋盘状的石墨管71。

优选的，所述的导流筒4与坩埚6结构相同，位于坩埚6上端。

优选的，所述下炉体1与内腔5之间设置有保温层16。

本实用新型使用原理：通过气缸15和电机13带动十字套管10旋转，完成对坩埚6进行举托和旋转，使坩埚6在石墨加热器7中进行旋转式加热，加快硅料的熔融速度，同时实现一炉多制，减少开炉所造成的热量浪费以及在拉晶后进行多次冷却。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种升降式单晶硅炉，包括下炉体（1）和上炉盖（2），所述上炉盖（2）上设置有提拉组件（3），下炉体（1）上设置有导流筒（4）；其特征在于，所述的下炉体（1）内有内腔（5），所述内腔（5）内设置有坩埚（6），所述的坩埚（6）为中部内凹结构，其内凹处设置有石墨加热器（7），所述石墨加热器（7）底部设有支撑杆（8），所述支撑杆（8）通过安装座（9）固定于下炉体（1）上，所述支撑杆（8）外套设有十字套管（10），所述十字套管（10）上设置有齿轮部件（11），坩埚（6）通过连接杆（12）连接于十字套管（10）；所述安装座（9）上设置有电机（13），所述电机（13）与齿轮部件（11）通过驱动齿条（14）连接；安装座（9）的底部设置有气缸（15）。

2.根据权利要求1所述一种升降式单晶硅炉，其特征在于，所述的石墨加热器（7）为U型结构，内部设有螺旋盘状的石墨管（71）。

3.根据权利要求1所述一种升降式单晶硅炉，其特征在于，所述的导流筒（4）与坩埚（6）结构相同，位于坩埚（6）上端。

4.根据权利要求1所述一种升降式单晶硅炉，其特征在于，所述下炉体（1）与内腔（5）之间设置有保温层（16）。