專利名稱：單晶爐及其坩堝托桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
單晶爐及其坩堝托桿技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及單晶爐技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種單晶爐的坩堝托桿，本實(shí) 用新型還涉及一種具有上述坩堝托桿的單晶爐。
背景技術(shù)：
[0002]單晶爐是采用直拉法生產(chǎn)單晶硅的主要設(shè)備。其中，生產(chǎn)單晶硅的多晶硅原料放 置于石英坩堝中，石英坩堝放置于位于單晶爐熱場(chǎng)中的石墨堝中，而石墨堝被一根圓柱狀 的坩堝托桿支撐(如圖1所示)，坩堝托桿的下部穿過單晶爐的爐底以與外部的驅(qū)動(dòng)裝置連 接，位于熱場(chǎng)中的爐底上設(shè)置有隔熱層和護(hù)盤壓片(護(hù)盤壓片:單晶爐熱場(chǎng)的組成部分之 一，用于保護(hù)單晶爐爐底)，坩堝托桿穿過隔熱層和護(hù)盤壓片的部分，在其外側(cè)套設(shè)有托桿 護(hù)套。[0003]在單晶硅的生產(chǎn)過程中，需要將固體多晶硅原料熔化，在熔化的過程中會(huì)揮發(fā)出 娃蒸汽，娃蒸汽存在于熱場(chǎng)中，又因?yàn)闊釄?chǎng)中溫度較高，所以會(huì)使得熱場(chǎng)中的石墨件與娃蒸 汽發(fā)生反應(yīng)。石墨堝在長時(shí)間使用后可能會(huì)因與硅蒸汽反應(yīng)而導(dǎo)致其斷裂，石墨堝斷裂后 進(jìn)而導(dǎo)致石英坩堝破裂，熔化后的多晶硅溶液從石英坩堝中流出導(dǎo)致發(fā)生硅泄漏事故，多 晶硅溶液從石英坩堝中流出后經(jīng)石墨堝流到坩堝托桿上，然后沿著坩堝托桿側(cè)壁流向坩堝 托桿的底部，進(jìn)而燙壞設(shè)置在坩堝托桿底部的坩堝軸波紋管，而坩堝軸波紋管下方設(shè)置有 控制線路和水冷電纜，如果多晶硅溶液流到這些配件上就會(huì)對(duì)單晶爐的整體運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生較大 影響，造成嚴(yán)重的后果，并且具有極大的安全隱患。此外，一旦多晶硅溶液流到坩堝托桿上， 就會(huì)對(duì)坩堝托桿造成污染，導(dǎo)致坩堝托桿不能再次使用，需要更換新的坩堝托桿，造成了極 大的資源浪費(fèi)，使得生產(chǎn)成本無法降低。[0004]因此，如何提供如何避免泄漏的多晶硅溶液流到坩堝托桿的底部，降低多晶硅溶 液對(duì)設(shè)備造成的損害，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種單晶爐的坩堝托桿，其避免了泄漏的多晶硅溶 液流到坩堝托桿的底部，降低了多晶硅溶液對(duì)設(shè)備造成的損害。[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:[0007]—種單晶爐的坩堝托桿，包括托桿本體，其特征在于，還包括設(shè)置在所述托桿本體 上的環(huán)狀導(dǎo)流部，且所述環(huán)狀導(dǎo)流部伸出所述托桿本體的外壁的距離大于所述單晶爐的護(hù) 盤壓片與所述外壁之間的距離。[0008]優(yōu)選的，上述單晶爐的坩堝托桿中，所述托桿本體包括:[0009]頂部托桿，所述頂部托桿上設(shè)置有可與單晶爐的石墨堝連接的安裝部；[0010]與所述頂部托桿同軸設(shè)置的底部托桿；其中，[0011]所述環(huán)狀導(dǎo)流部設(shè)置在所述頂部托桿上，且位于所述安裝部的底端。[0012]優(yōu)選的，上述單晶爐的坩堝托桿中，所述環(huán)狀導(dǎo)流部的縱切面的邊緣圍成的形狀為直角三角形，且直角三角形的斜邊所在的面為所述環(huán)狀導(dǎo)流部的頂面。[0013]優(yōu)選的，上述單晶爐的坩堝托桿中，所述環(huán)狀導(dǎo)流部與所述頂部托桿為一體式結(jié)構(gòu)。[0014]優(yōu)選的，上述單晶爐的坩堝托桿中，所述頂部托桿與所述底部托桿通過固定銷連接。[0015]優(yōu)選的，上述單晶爐的坩堝托桿中，所述環(huán)狀導(dǎo)流部伸出所述外壁的長度為30mm。[0016]基于上述提供的坩堝托桿，本實(shí)用新型還提供了一種單晶爐，該單晶爐具有上述任意一項(xiàng)所述的坩堝托桿。[0017]本實(shí)用新型提供的單晶爐的坩堝托桿中，在托桿本體的外壁上增設(shè)了環(huán)狀導(dǎo)流部，當(dāng)發(fā)生硅泄漏時(shí)，多晶硅溶液在沿著坩堝托桿流動(dòng)時(shí)，環(huán)狀導(dǎo)流部會(huì)對(duì)多晶硅溶液起到導(dǎo)流作用，因?yàn)榄h(huán)狀導(dǎo)流部伸出托桿本體的外壁的距離大于單晶爐的護(hù)盤壓片與托桿本體的外壁之間的距離，所以在環(huán)狀導(dǎo)流部的導(dǎo)流作用下，多晶硅溶液會(huì)從環(huán)狀導(dǎo)流部上直接滴落至護(hù)盤壓片上。本實(shí)用新型提供的單晶爐的坩堝托桿，因增設(shè)了對(duì)多晶硅溶液具有導(dǎo)流作用的環(huán)狀導(dǎo)流部，避免了硅溶液順著托桿本體流到托桿本體底部對(duì)坩堝軸波紋管、控制線路和水冷電纜造成損害，消除了安全隱患，保證了單晶爐的正常、安全生產(chǎn)。本實(shí)用新型還提供了一種具有上述坩堝托桿的單晶爐。


[0018]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的單晶爐的坩堝托桿的結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的單晶爐的坩堝托桿的裝配圖；[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的單晶爐的坩堝托桿的結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的單晶爐的結(jié)構(gòu)示意圖。[0023]以上圖1-圖4中:[0024]托桿本體1、環(huán)狀導(dǎo)流部2，頂部托桿11、安裝部12、底部托桿13。
具體實(shí)施方式
[0025]為了進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求的限制。[0026]本實(shí)用新型提供了一種單晶爐的坩堝托桿，其避免了泄漏的多晶硅溶液流到坩堝托桿的底部，降低了多晶硅溶液對(duì)設(shè)備造成的損害。[0027]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。[0028]如圖2-圖4所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的單晶爐的坩堝托桿，包括托桿本體1，其還包括設(shè)置在托桿本體I上的環(huán)狀導(dǎo)流部2，且環(huán)狀導(dǎo)流部2伸出托桿本體I的外壁的距離大于單晶爐的護(hù)盤壓片與外壁之間的距離。本實(shí)施例提供的單晶爐的坩堝托桿中，在托桿本體I的外壁上增設(shè)了環(huán)狀導(dǎo)流部2，當(dāng)發(fā)生硅泄漏時(shí)，多晶硅溶液在沿著坩堝托桿流動(dòng)時(shí)，環(huán)狀導(dǎo)流部2會(huì)對(duì)多晶硅溶液起到導(dǎo)流作用，因?yàn)榄h(huán)狀導(dǎo)流部2伸出托桿本體I的外壁的距離大于單晶爐的護(hù)盤壓片與托桿本體I的外壁之間的距離，所以在環(huán)狀導(dǎo)流部2的導(dǎo)流作用下，多晶硅溶液會(huì)從環(huán)狀導(dǎo)流部2上直接滴落至護(hù)盤壓片上。本實(shí)施例提供的單晶爐的坩堝托桿，因增設(shè)了對(duì)多晶硅溶液具有導(dǎo)流作用的環(huán)狀導(dǎo)流部2，避免了硅溶液順著托桿本體I流到托桿本體I底部對(duì)坩堝軸波紋管、控制線路和水冷電纜造成損害，消除了安全隱患，保證了單晶爐的正常、安全生產(chǎn)。為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，本實(shí)施例提供的單晶爐的坩堝托桿中，托桿本體I包括:頂部托桿11，頂部托桿11上設(shè)置有可與單晶爐的石墨堝連接的安裝部12 ；與頂部托桿11同軸設(shè)置的底部托桿13 ;其中，環(huán)狀導(dǎo)流部2設(shè)置在頂部托桿11上，且位于安裝部12的底端。如圖2和圖3所示，本實(shí)施例中，在增設(shè)環(huán)狀導(dǎo)流部2的基礎(chǔ)之上，還將原有的一體式結(jié)構(gòu)的托桿本體I改進(jìn)為分體式結(jié)構(gòu)，即將原有的托桿本體I分為頂部托桿11和與頂部托桿11同軸設(shè)置的底部托桿13，其中，頂部托桿11為與石墨堝連接的部分，其上具有用于與石墨堝安裝的安裝部12，環(huán)狀導(dǎo)流部2設(shè)置在此頂部托桿11上且位于安裝部12的底端，以保證從石墨堝中流出的多晶硅溶液能夠流到環(huán)狀導(dǎo)流部2上。底部托桿13連接在頂部托桿11的下方，其穿過單晶爐的爐底并與驅(qū)動(dòng)裝置連接。將托桿本體I設(shè)置為具有頂部托桿11和底部托桿13的分體式結(jié)構(gòu)后，在多晶硅溶液從頂部托桿11流到環(huán)狀導(dǎo)流部2上以后，在環(huán)狀導(dǎo)流部2的導(dǎo)流作用下可以避免多晶硅溶液流到底部托桿13上，這樣就避免了多晶硅溶液對(duì)底部托桿13的污染，更換托桿本體I時(shí)，只需更換頂部托桿11即可，底部托桿13無需更換，節(jié)約了生產(chǎn)資源，顯著的降低了生產(chǎn)成本。優(yōu)選的，環(huán)狀導(dǎo)流部2的縱切面的形狀為直角三角形，且直角三角形的斜邊所在的面為環(huán)狀導(dǎo)流部2的頂面，如圖2和圖3所示。頂面為傾斜面的結(jié)構(gòu)可以對(duì)多晶硅溶液起到較好的導(dǎo)流作用，其導(dǎo)流效果更佳，環(huán)狀導(dǎo)流部2的底面為一直角邊，可以在一定程度上減小多晶硅溶液順其流到底部托桿13上的幾率，避免對(duì)底部托桿13造成污染，導(dǎo)流效果更加的突出。此外，除上述結(jié)構(gòu)外，環(huán)狀導(dǎo)流部2的縱切面還可以為其他的形狀，例如環(huán)狀導(dǎo)流部2的底面同樣為向下傾斜的斜面，此時(shí)縱切面邊緣圍成的三角形為鈍角三角形，這樣可以進(jìn)一步減小多晶硅溶液順著底面流到底部托桿13上的幾率。當(dāng)然，環(huán)狀導(dǎo)流部2的縱切面邊緣圍成的形狀還可以是其他的多邊形，還可以是弧形。具體的，環(huán)狀導(dǎo)流部2與頂部托桿11為一體式結(jié)構(gòu)，如圖2和圖3所示。采用一體式結(jié)構(gòu)可以最大程度的保證環(huán)狀導(dǎo)流部2與頂部托桿11連接的密封性，避免多晶硅溶液從環(huán)狀導(dǎo)流部2與頂部托桿11的連接處流到底部托桿13上，而且也增強(qiáng)了環(huán)狀導(dǎo)流部2與頂部托桿11的連接強(qiáng)度，使得其使用壽命更長。[0040]進(jìn)一步的，頂部托桿11與底部托桿13通過固定銷連接。此種連接方式為實(shí)際生 產(chǎn)過程中最為簡單且易于實(shí)現(xiàn)的連接方式，為優(yōu)選方案。在不影響頂部托桿11與底部托桿 13正常連接的情況下，還可以采用其他的方式，如螺紋連接。[0041]優(yōu)選的，環(huán)狀導(dǎo)流部2伸出外壁的長度為30mm。[0042]基于上述實(shí)施例中提供的坩堝托桿，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種單晶爐，該 單晶爐具有上述實(shí)施例中提供的坩堝托桿，如圖4所示。[0043]由于該單晶爐采用了上述實(shí)施例的坩堝托桿，所以該單晶爐由坩堝托桿帶來的有 益效果請(qǐng)參考上述實(shí)施例中相應(yīng)的部分，在此不再贅述。[0044]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新 型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因 此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理 和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種單晶爐的坩堝托桿，包括托桿本體，其特征在于，還包括設(shè)置在所述托桿本體上的環(huán)狀導(dǎo)流部，且所述環(huán)狀導(dǎo)流部伸出所述托桿本體的外壁的距離大于所述單晶爐的護(hù)盤壓片與所述外壁之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐的坩堝托桿，其特征在于，所述托桿本體包括: 頂部托桿，所述頂部托桿上設(shè)置有可與單晶爐的石墨堝連接的安裝部； 與所述頂部托桿同軸設(shè)置的底部托桿；其中， 所述環(huán)狀導(dǎo)流部設(shè)置在所述頂部托桿上，且位于所述安裝部的底端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐的坩堝托桿，其特征在于，所述環(huán)狀導(dǎo)流部的縱切面的邊緣圍成的形狀為直角三角形，且直角三角形的斜邊所在的面為所述環(huán)狀導(dǎo)流部的頂面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶爐的坩堝托桿，其特征在于，所述環(huán)狀導(dǎo)流部與所述頂部托桿為一體式結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶爐的坩堝托桿，其特征在于，所述頂部托桿與所述底部托桿通過固定銷連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的單晶爐的坩堝托桿，其特征在于，所述環(huán)狀導(dǎo)流部伸出所述外壁的長度為30mm。
7.—種單晶爐，其特征在于，其具有上述權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的坩堝托桿。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種單晶爐的坩堝托桿，包括托桿本體，其特征在于，還包括設(shè)置在所述托桿本體上的環(huán)狀導(dǎo)流部，且所述環(huán)狀導(dǎo)流部伸出所述托桿本體的外壁的距離大于所述單晶爐的護(hù)盤壓片與所述外壁之間的距離。本實(shí)用新型提供的單晶爐的坩堝托桿，因增設(shè)了對(duì)多晶硅溶液具有導(dǎo)流作用的環(huán)狀導(dǎo)流部，避免了硅溶液順著托桿本體流到托桿本體底部對(duì)坩堝軸波紋管、控制線路和水冷電纜造成損害，消除了安全隱患，保證了單晶爐的正常、安全生產(chǎn)。本實(shí)用新型還提供了一種具有上述坩堝托桿的單晶爐。
文檔編號(hào)C30B15/00GK202968743SQ20122065731
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者白劍銘, 孫二凱 申請(qǐng)人:英利能源(中國)有限公司