本技術(shù)涉及單晶制造設(shè)備領(lǐng)域,更具體地,涉及一種單晶爐。
背景技術(shù):
1、單晶硅片作為光伏發(fā)電的一種基礎(chǔ)材料,擁有廣泛的市場需求。直拉單晶硅生長方法是一種常見的單晶生長方法,其生長過程是在單晶爐中,將籽晶浸入熔體,依次實(shí)施引晶、放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑及收尾過程,最后獲得單晶硅棒。單晶爐熱場通常由熱場部件和保溫材料構(gòu)成,例如包括熱屏、主加熱器、底部加熱器及保溫筒,正常拉晶時(shí),主加熱器打開,底加熱器關(guān)閉,單晶爐內(nèi)吹拂氬氣,主加熱器的發(fā)熱區(qū)熱輻射范圍大,可保障穩(wěn)定拉晶,但是主加熱器發(fā)熱區(qū)熱輻射石英坩堝的范圍越大,則石英坩堝內(nèi)的硅液與石英反應(yīng)越加劇(sio2+si=sio+o2),增加硅液中的氧含量,導(dǎo)致晶棒的氧含量也增加。現(xiàn)有技術(shù)中的熱場降氧一般通過減少爐底保溫中的軟氈層數(shù)以使坩堝底部偏低溫,達(dá)到降氧的目的,此方式雖然降氧效果明顯,但拉晶難度大,產(chǎn)量低。
2、因此,亟需提供一種既能夠降氧又不會影響拉晶難度的單晶爐。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本實(shí)用新型提供了一種單晶爐,用以在降氧的同時(shí)不影響單晶爐的熱場保溫性,不影響拉晶難度。
2、本實(shí)用新型提供的單晶爐,包括:爐體,爐體包括主爐室,主爐室內(nèi)包括:
3、坩堝,坩堝外側(cè)設(shè)有堝幫,堝幫底部外側(cè)設(shè)有底加熱器;
4、主加熱器,主加熱器的發(fā)熱區(qū)與坩堝的上部分相對應(yīng),沿周向設(shè)于堝幫的外側(cè),主加熱器的腳板延伸至單晶爐的爐底;
5、保溫桶,套設(shè)在加熱器和爐體內(nèi)壁之間,沿第一方向上保溫桶包括上保溫桶、中保溫桶和下保溫桶,第一方向?yàn)閱尉t頂部指向單晶爐底部的方向,沿第二方向,中保溫桶和下保溫桶與堝幫相對應(yīng),第二方向與第一方向相交;
6、輔助保溫結(jié)構(gòu),位于堝幫與保溫桶之間,沿第一方向上,位于主加熱器靠近單晶爐爐底的一側(cè);輔助保溫結(jié)構(gòu)包括兩個獨(dú)立對稱設(shè)置的弧形板,主加熱器的腳板位于兩個弧形板之間,弧形板遠(yuǎn)離主加熱器的一側(cè)包括鏤空區(qū);
7、爐體的底部包括導(dǎo)氣孔,從主爐室頂部進(jìn)入的氬氣經(jīng)過鏤空區(qū)和導(dǎo)氣孔排出。
8、可選的,鏤空區(qū)的數(shù)量至少為2個。
9、可選的,相鄰兩個鏤空區(qū)之間設(shè)有支撐腿,支撐腿的下邊緣與弧形板的下邊緣平齊。
10、可選的,弧形板的側(cè)邊緣向遠(yuǎn)離坩堝的一側(cè)彎折。
11、可選的,沿弧形板的延伸方向上,鏤空區(qū)的長度為80mm-120mm。
12、可選的,鏤空區(qū)沿第一方向上的高度大于等于100mm。
13、可選的,沿第一方向上,弧形板與主加熱器的發(fā)熱區(qū)之間的間距大于等于30mm。
14、可選的,弧形板與堝幫外壁的間距大于等于20mm。
15、可選的,弧形板與主加熱器的腳板的間距大于等于30mm。
16、可選的,輔助保溫結(jié)構(gòu)的材料為碳碳復(fù)合材質(zhì)。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型提供的單晶爐,至少實(shí)現(xiàn)了如下的有益效果:
18、本實(shí)用新型的單晶爐包括爐體,爐體內(nèi)設(shè)有主爐室,主爐室內(nèi)包括坩堝、堝幫、底加熱器、主加熱器、保溫桶,坩堝外側(cè)設(shè)有堝幫,堝幫底部外側(cè)設(shè)有底加熱器;主加熱器的發(fā)熱區(qū)與坩堝的上部分相對應(yīng),沿周向設(shè)于堝幫的外側(cè),主加熱器的腳板延伸至單晶爐的爐底;保溫桶套設(shè)在加熱器和爐體內(nèi)壁之間,沿第一方向上保溫桶包括上保溫桶、中保溫桶和下保溫桶,第一方向?yàn)閱尉t頂部指向單晶爐底部的方向,沿第二方向,中保溫桶和下保溫桶與堝幫相對應(yīng),第二方向與第一方向相交;本申請的單晶爐還包括輔助保溫結(jié)構(gòu),夾設(shè)在堝幫與保溫桶之間,沿第一方向上,位于主加熱器靠近單晶爐爐底的一側(cè),輔助保溫結(jié)構(gòu)包括兩個獨(dú)立對稱設(shè)置的弧形板,主加熱器的腳板位于兩個弧形板之間,弧形板遠(yuǎn)離主加熱器的一側(cè)包括鏤空區(qū);爐體的底部包括導(dǎo)氣孔。本實(shí)用新型通過在主加熱器靠近單晶爐爐底的一側(cè)設(shè)置輔助保溫結(jié)構(gòu),沿第二方向上,輔助保溫結(jié)構(gòu)與坩堝的下部對應(yīng),主加熱器的主要熱輻射區(qū)對應(yīng)的是坩堝的上部,這樣能夠降低主加熱器對坩堝底部的熱輻射,由此能夠降低硅液中氧含量,同時(shí)由于未減少底保溫中軟氈層數(shù),所以不影響熱場的保溫性,減少熱量損失,不會影響拉晶效率,弧形板遠(yuǎn)離主加熱器的一側(cè)包括鏤空區(qū),從主爐室頂部進(jìn)入的氬氣經(jīng)過鏤空區(qū)和爐體的底部的導(dǎo)氣孔排出,保證了氬氣的流通順暢性,保證了拉晶工藝的穩(wěn)定性,拉晶難度小,產(chǎn)量高。
19、當(dāng)然,實(shí)施本實(shí)用新型的任一產(chǎn)品必不特定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。
20、通過以下參照附圖對本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述,本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚。
1.一種單晶爐,其特征在于,包括:爐體,所述爐體包括主爐室,所述主爐室內(nèi)包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐,其特征在于,所述鏤空區(qū)的數(shù)量至少為2個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶爐,其特征在于,相鄰兩個鏤空區(qū)之間設(shè)有支撐腿,所述支撐腿的下邊緣與所述弧形板的下邊緣平齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐,其特征在于,所述弧形板的側(cè)邊緣向遠(yuǎn)離所述坩堝的一側(cè)彎折。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐,其特征在于,沿所述弧形板的延伸方向上,所述鏤空區(qū)的長度為80mm-120mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐,其特征在于,所述鏤空區(qū)沿所述第一方向上的高度大于等于100mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐,其特征在于,沿所述第一方向上,所述弧形板與所述主加熱器的發(fā)熱區(qū)之間的間距大于等于30mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐,其特征在于,所述弧形板與所述堝幫外壁的間距大于等于20mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐,其特征在于,所述弧形板與所述主加熱器的腳板的間距大于等于30mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐,其特征在于,所述輔助保溫結(jié)構(gòu)的材料為碳碳復(fù)合材質(zhì)。