本实用新型专利技术公开了一种能够避免一氧化碳废气长期滞留对设备造成腐蚀的单晶炉。该单晶炉，包括上炉膛、下炉膛，所述上炉膛顶部设置有籽晶旋转提升机构，下炉膛内设置有保温筒，保温筒内设置有石墨坩埚，所述石墨坩埚内设有石英坩埚，石墨坩埚外侧设置有加热器，所述石墨坩埚底部设置有坩埚旋转顶升机构，所述石墨坩埚与坩埚旋转顶升机构设置有圆形的石墨托板，所述下炉膛内设置有环形布气板，氩气经过环形布气板的均布后，整个下炉膛的上部都有向下喷出的氩气，这样氩气在向下流动的过程中就会将下炉膛内产生的废气及时裹带走，避免一氧化碳废气长期滞留对设备造成腐蚀，可以延长设备的使用寿命。适合在单晶生产设备领域推广应用。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种能够避免一氧化碳废气长期滞留对设备造成腐蚀的单晶炉。该单晶炉，包括上炉膛、下炉膛，所述上炉膛顶部设置有籽晶旋转提升机构，下炉膛内设置有保温筒，保温筒内设置有石墨坩埚，所述石墨坩埚内设有石英坩埚，石墨坩埚外侧设置有加热器，所述石墨坩埚底部设置有坩埚旋转顶升机构，所述石墨坩埚与坩埚旋转顶升机构设置有圆形的石墨托板，所述下炉膛内设置有环形布气板，氩气经过环形布气板的均布后，整个下炉膛的上部都有向下喷出的氩气，这样氩气在向下流动的过程中就会将下炉膛内产生的废气及时裹带走，避免一氧化碳废气长期滞留对设备造成腐蚀，可以延长设备的使用寿命。适合在单晶生产设备领域推广应用。【专利说明】一种单晶炉
本技术涉及单晶生产设备领域，尤其是一种单晶炉。
技术介绍
21世纪，世界能源危机促进了光伏市场的发展，晶体硅太阳能电池是光伏行业的主导产品。随着世界各国对太阳能光伏产业的进一步重视，特别是发达国家制定了一系列的扶持政策，鼓励开发利用太阳能，另外，随着硅太阳能电池应用面的不断扩大，太阳能电池的需求量越来越大，硅单晶材料的需求量也就越来越大。 单晶硅为一种半导体材料，一般用于制造集成电路和其他电子元件，单晶硅生长技术有两种:一种是区熔法，另一种是直拉法，其中直拉法使目前普遍采用的方法。 直拉法生长单晶硅的方法如下:将高纯度的多晶硅原料放入单晶炉的石英坩祸内，然后在低真空有流动惰性气体的保护下加热熔化，把一支有着特定生长方向的单晶硅(也叫做籽晶)装入籽晶夹持装置中，并使籽晶与硅溶液接触，调整熔融硅溶液的温度，使其接近熔点温度，然后驱动籽晶自上而下伸入熔融的硅溶液中并旋转，然后缓缓上提籽晶，此时，单晶硅进入锥体部分的生长，当锥体的直径接近目标直径时，提高籽晶的提升速度，使单晶硅体直径不再增大而进入晶体的中部生长阶段，在单晶硅体生长接近结束时，再提高籽晶的提升速度，单晶硅体逐渐脱离熔融硅，形成下锥体而结束生长。用这种方法生长出来的单晶硅，其形状为两段呈锥形的圆柱体，将该圆柱体切片，即得到单晶硅半导体原料，这种圆形单晶硅片就可以作为集成电路或太阳能的材料。 单晶硅拉制一般在单晶炉中进行，目前，所使用的单晶炉包括上炉膛、下炉膛，上炉膛设置在下炉膛上方且上炉膛通过隔离阀固定在下炉膛顶部，所述上炉膛顶部设置有籽晶旋转提升机构，所述下炉膛内设置有保温筒，所述保温筒内设置有石墨坩祸，所述石墨坩祸内设有石英坩祸，石墨坩祸外侧设置有加热器，加热器位于保温筒内，所述加热器通过加热电极固定在下炉膛底部，下炉膛的顶部连接有氩气管，所述氩气管穿过下炉膛伸入到下炉膛内，所述下炉膛的下部设置有真空抽口，所述真空抽口上连接有排放管，排放管末端连接有真空泵，真空泵的进口与排放管的出口相连，所述石英坩祸上方设置有籽晶夹持装置，所述籽晶夹持装置通过传动杆与籽晶旋转提升机构相连，所述石墨坩祸底部设置有坩祸旋转顶升机构，所述石墨坩祸与坩祸旋转顶升机构设置有圆形的石墨托板，这种单晶炉在实际使用过程中存在以下问题:首先，氩气的主要是作用一是保护硅棒不被氧化，二是带走下炉膛内产生的一氧化碳等废气，一氧化碳具有很强的腐蚀性，如果不及时排出会对下炉膛以及炉膛内的各种设备造成腐蚀，减少其使用寿命，现有的单晶炉都是直接将氩气通入下炉膛内上部，由于下炉膛内没有设置布气装置，因此，氩气不能均匀的分散在下炉膛的上部，氩气在向下运动的过程中，很难将下炉膛内所有地方的废气带出，长期滞留的一氧化碳废气会对炉子的部件造成腐蚀，影响其使用寿命；其次；由于一般的下炉膛只设置有一个真空抽口，位于真空抽口附近的氩气以及废气可以很容易被抽出，但是位于真空抽口较远的地方的废气就很难被及时抽出，长期滞留的一氧化碳废气会对炉子的部件造成腐蚀，影响其使用寿命；再者，现有的单晶炉在进行拉晶工艺之前需要先利用下炉膛内抽至一定的真空度，然后再进行拉晶工艺，在拉晶工艺过程中，真空泵一直工作其目的一是为了保证下炉膛内保持一定的真空度，同时也将拉晶产生的废气在氩气的裹带下排出，由于现有的单晶炉的真空泵与真空抽口之间只有一根内径较粗的排放管，该排放管内径较粗，在拉晶工艺之前将下炉膛内抽真空时效果较好，但是，在拉晶工艺过程中，由于排放管内径较粗，会将单晶炉内的气体快速的抽走，为了避免硅棒氧化，下炉膛内需要保持一定浓度的氩气，这样便需要通入大量的氩气体才能保证下炉膛内保持一定浓度的氩气，氩气的需求量较大，而氩气价格昂贵，致使生产成本较高；另外，在单晶炉工作的过程中，下炉膛内的温度需保持在一个稳定的范围内，由于现有的单晶炉都是直接将室温的氩气通入下炉膛内，由于下炉膛内的温度较高，通常都是几百度的高度，常温的氩气进入下炉膛内势必会对下炉膛内的温度造成较大的影响，如果下炉膛内温度波动变化较大会对晶棒的生长造成较大的影响，最后长成的晶棒质量也会层次不齐；在拉晶过程中，坩祸需旋转并保持一定的速度上升，现有的单晶炉的坩祸旋转顶升装置都是靠一根坩祸轴实现，坩祸轴在转动的过程中可以同时使坩祸上升和旋转，但是这种坩祸旋转顶升装置存在一个问题，即坩祸的旋转速度受限于坩祸的上升速度，如果坩祸的旋转速度加快必然要导致坩祸的上升速度加快，二者不能分开单独控制，有时，需要加快坩祸的旋转速度但是不增加坩祸的上升速度，现有的单晶炉就无法实现上述功能，这对于拉晶工艺的参数控制极为不便。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能够避免一氧化碳废气长期滞留对设备造成腐蚀的单晶炉。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:该单晶炉，包括上炉膛、下炉膛，上炉膛设置在下炉膛上方且上炉膛通过隔离阀固定在下炉膛顶部，所述上炉膛顶部设置有籽晶旋转提升机构，所述下炉膛内设置有保温筒，所述保温筒内设置有石墨坩祸，所述石墨坩祸内设有石英坩祸，石墨坩祸外侧设置有加热器，加热器位于保温筒内，所述加热器通过加热电极固定在下炉膛底部，下炉膛的顶部连接有氩气管，所述氩气管穿过下炉膛伸入到下炉膛内，所述下炉膛的下部设置有真空抽口，所述真空抽口上连接有排放管，排放管末端连接有真空泵，真空泵的进口与排放管的出口相连，所述石英坩祸上方设置有籽晶夹持装置，所述籽晶夹持装置通过传动杆与籽晶旋转提升机构相连，所述石墨坩祸底部设置有坩祸旋转顶升机构，所述石墨坩祸与坩祸旋转顶升机构设置有圆形的石墨托板，所述下炉膛内设置有环形布气板，所述环形布气板水平设置在石墨坩祸的上方，所述环形布气板为夹层结构，包括第一上层板与第一下层板，所述第一上层板与第一下层板之间密封形成第一夹层空间，所述氩气管与第一夹层空间连通，所述第一下层板上设置有多个第一透气孔，所述多个第一透气孔在第一下层板上均布设置。 进一步的是，所述下炉膛底部设置有吸气板，所述吸气板水平设置，所述吸气板为夹层结构，包括第二上层板与第二下层板，所述第二上层板与第二下层板之间密封形成第二夹层空间，所述真空抽口与第二夹层空间连通，所述第二上层板上设置有多个第二透气孔，所述多个第二透气孔在第二上层板上均布设置。 进一步的是，所述真空泵的进口与真空抽口之间设置有旁路管，所述旁路管上设置有用于使旁路管导通或关闭的旁通阀，所述排放管上设置有用于使排放管导通或关闭的工艺阀，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种单晶炉，包括上炉膛(1)、下炉膛(2)，上炉膛(1)设置在下炉膛(2)上方且上炉膛(1)通过隔离阀(3)固定在下炉膛(2)顶部，所述上炉膛(1)顶部设置有籽晶旋转提升机构(4)，所述下炉膛(2)内设置有保温筒(5)，所述保温筒(5)内设置有石墨坩埚(6)，所述石墨坩埚(6)内设有石英坩埚(7)，石墨坩埚(6)外侧设置有加热器(8)，加热器(8)位于保温筒(5)内，所述加热器(8)通过加热电极(9)固定在下炉膛(2)底部，下炉膛(2)的顶部连接有氩气管(10)，所述氩气管(10)穿过下炉膛(2)伸入到下炉膛(2)内，所述下炉膛(2)的下部设置有真空抽口(11)，所述真空抽口(11)上连接有排放管(12)，排放管(12)末端连接有真空泵(13)，真空泵(13)的进口与排放管(12)的出口相连，所述石英坩埚(7)上方设置有籽晶夹持装置(14)，所述籽晶夹持装置(14)通过传动杆(15)与籽晶旋转提升机构(4)相连，所述石墨坩埚(6)底部设置有坩埚旋转顶升机构(16)，所述石墨坩埚(6)与坩埚旋转顶升机构(16)设置有圆形的石墨托板(17)，其特征在于：所述下炉膛(2)内设置有环形布气板(20)，所述环形布气板(20)水平设置在石墨坩埚(6)的上方，所述环形布气板(20)为夹层结构，包括第一上层板(201)与第一下层板(202)，所述第一上层板(201)与第一下层板(202)之间密封形成第一夹层空间(203)，所述氩气管(10)与第一夹层空间(203)连通，所述第一下层板(202)上设置有多个第一透气孔(204)，所述多个第一透气孔(204)在第一下层板(202)上均布设置。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈五奎，李军，冯加保，徐文州，樊茂德，
申请(专利权)人：乐山新天源太阳能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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