The present invention discloses a silicon single crystal pulling furnace, comprising a crucible, heater and rotary support components, the crucible is arranged in the silicon melt, the crucible is provided for supporting the heater for heating, the rotating support assembly is connected to the crucible crucible for supporting and rotating drive, direction of rotation the crucible and the silicon single crystal rod rotating in the opposite direction, which, at the center of the bottom of the crucible is provided with the cold, the cold point is provided with a cooling device. The silicon single crystal pulling furnace is equipped with a cold spot in the center of the bottom of the crucible, and reverse convection of silicon melt at the center of the heat exchange, to cool to the solid-liquid interface, thus speeding up the crystallization rate, increase the ingot casting speed, the average diameter of pulling furnace casting speed can reach 2 mm per minute, shorten the process time in half the total production cycle is shortened by 20%, the total energy consumption reduced by more than 20%.
【技术实现步骤摘要】
一种硅单晶提拉炉
本专利技术涉及一种提拉炉,尤其是涉及一种明显提高生产效率的硅单晶提拉炉。
技术介绍
硅单晶有特定的熔化(或凝固)温度。高于这个温度固体开始熔化,低于这个温度熔体开始凝固结晶。固体在熔化的时候需要吸收热量,反之熔体在凝固时会放出热量,称为熔化潜热。在晶体生长过程中固液界面上的任何一点的温度必须保持在凝固温度。为了维持这个温度,固液界面上从晶棒中传导出去的热必须与熔体向界面导入的热以及晶体凝固时释放的熔化潜热平衡一致。如果晶体导热速度相对比较快,则固液界面的形状就会向液体中凸出(称为凸界面)。如果晶体导热速度相对比较慢,则固液界面变平或向晶体内凹陷(称为凹界面),严重时会在晶棒中形成气泡或者晶棒与液面拉脱。在硅单晶生长过程中,固液界面一般为平界面。拉速已经接近极限,如果继续增加拉速,固液界面将成为凹界面。缺陷产生的风险增加。熔体对流除了可以改变熔体温度梯度,同时可以将熔化潜热带走。晶棒旋转和坩埚旋转都可以改变对流方式和强度。由于坩埚是侧面加热,靠近锅壁的熔体受热后膨胀,密度相对变小,产生上浮力量。而熔体中心液面由于向上散热,温度变低,熔体密度变大,产生下沉的力量。两股力量的结合熔体形成由锅壁向中心的对流。如果坩埚不动,熔体没有受到机械力量的干预,所以这个对流称为自然对流或正向对流,表现在液面表面上的液流线向坩埚中心流动。当受热坩埚旋转并达到一定转速时,熔体除了液面向中心的自然对流,还受到坩埚壁旋转产生的切向力。两个力量的合力不再是指向坩埚中心,而是偏心的,液流线沿螺线管方式运动,使中心地带形成一个漏斗。游离熔体在重力作用下流入漏斗,并填满。如 ...
【技术保护点】
一种硅单晶提拉炉,其包括坩埚、加热器、旋转支撑组件及保温隔热材料,所述坩埚内设置有硅熔体,所述坩埚配套设置有用于对其加热的加热器,所述旋转支撑组件连接于所述坩埚上为坩埚提供支撑和旋转驱动,其特征在于,所述坩埚底部的中心处设置有冷点,所述冷点上设置有降温装置。
【技术特征摘要】
1.一种硅单晶提拉炉,其包括坩埚、加热器、旋转支撑组件及保温隔热材料,所述坩埚内设置有硅熔体,所述坩埚配套设置有用于对其加热的加热器,所述旋转支撑组件连接于所述坩埚上为坩埚提供支撑和旋转驱动,其特征在于,所述坩埚底部的中心处设置有冷点,所述冷点上设置有降温装置。2.根据权利要求1所述的硅单晶提拉炉,其特征在于,所述旋转支撑组件包括支撑座和支撑柱,所述坩埚设置于所述支撑座上,所述支撑柱为空心结构,其一端连接于所述支撑座上,所述降温装置包括设置于所述支撑柱内的导热块和冷却装置。3.根据权利要求2所述的硅单晶提拉炉,其特征在于,所述支撑柱外包覆有隔热保温层。4.根据权利要求2或3所述的硅单晶提拉炉,其特征在于,所述冷却装置采用冷却套筒,所述冷却套筒内通入换热介质。5.根据权利要求2或3所述的硅单晶提拉炉,...
【专利技术属性】
技术研发人员:惠梦君,徐向众,
申请(专利权)人:无锡市蓝德光电科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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