一种生长炉的新型进气结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种生长炉的新型进气结构，包括设置于生长炉底部的底部进气系统，底部进气系统包括多圈进气口、控制管路和控制阀，多圈进气口的位置根据生长炉内部电极座的位置确定，进气口与控制管路连通，控制阀用于调节控制管路的进气量。本实用新型专利技术的生长炉的新型进气结构，进气均匀且可调，还能够提高生长炉内部反应浓度的均匀性，提高原料利用率，同时有效延长视镜的使用寿命。

A New Intake Structure of Growth Furnace

【技术实现步骤摘要】
一种生长炉的新型进气结构
本技术涉及生长炉
，特别是涉及一种生长炉的新型进气结构。
技术介绍
生长炉(还原炉)进料和出料物质为气体状态，只有反应生成的单质附着在晶种上，随着反应进行，晶种直径逐渐增大，当晶种直径满足要求后，停止供气，反应停止，打开设备取出产品。生长炉(还原炉)内反应复杂。伴生反应多并具有可逆性，随着晶种直径的增大，需实时调整进料及出料速率。生长炉(还原炉)对反应要求苛刻，温度及浓度变化均对产品有较大的影响如图2所示，通常生长炉(还原炉)采用底部进出气方式，由进料口、出料口、电极安装在底盘上。生产过程中只能调整进气流量和配比。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种生长炉的新型进气结构，以解决上述现有技术存在的问题，该进气结构进气均匀且可调，还能够提高生长炉内部反应浓度的均匀性，提高原料利用率，同时有效延长视镜的使用寿命。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种生长炉的新型进气结构，包括设置于生长炉底部的底部进气系统，所述底部进气系统包括多圈进气口、控制管路和控制阀，多圈所述进气口的位置根据生长炉内部电极座的位置确定，所述进气口与所述控制管路连通，所述控制阀用于调节所述控制管路的进气量。优选的，多圈所述进气口包括中心进气口以及周向布置的4圈进气口。优选的，靠近所述中心进气口的第一圈进气口的数量为3个，3个进气口周向间隔120°均布，且3个进气口连接同一控制管路。优选的，周向布置于所述第一圈进气口外围的第二圈进气口的数量为6个，6个进气口周向间隔60°均布，且相邻的3个进气口连接同一控制管路。优选的，周向布置于所述第二圈进气口外围的第三圈进气口的数量为18个，且所述第三圈进气口分为内外两圈，内圈的进气口数量为6个，且6个进气口周向间隔60°均布；外圈的进气口数量为12个，且12个进气口周向间隔30°均布；内圈上的任一进气口与左右临近的两个外圈上的进气口连接同一控制管路。优选的，周向布置于所述第三圈进气口外围的第四圈进气口的数量为18个，18个进气口周向间隔20°均布，且相邻的3个进气口连接同一控制管路。优选的，还包括设置于生长炉内部的视镜进气系统，所述视镜进气系统包括多个视镜，所述视镜上增设有进气口和与所述进气口末端连接的斜开口，所述进气口通过管路通入反吹氢气，所述斜开口的出口对准所述视镜的玻璃内表面。优选的，还包括设置于生长炉顶部的顶部进气系统，所述顶部供气系统的进气口与原料气管路相连通。本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：1.进气均匀且可调。设计时可根据设备规格和工况要求，通过流体计算，确定合理的进气口布局。通常采用的进气方式，在设备规格较大时，设备内靠近进气口电极反应速率快，较远时反应速率低，由于生长炉(还原炉)反应特殊，随着晶种直径的增大，反应沉积速度也增大，所以开始轻微的影响也逐渐堆积，从而影响设备的使用效果。而采用新型进气及控制方式，可以在反应出气使各个电极处的反应物均匀，并可以根据设备内部反应状态和晶种的状态精准控制进气量，从而使生产过程可控、可调整，提高生产效率和原料的利用率。2.提高视镜的寿命。生长炉(还原炉)设备内部反应温度高介质易燃易爆，由于间歇式生产，所以一次生产周期后设备需重新安装并对设备进行检查。对于规格较大的设备，设备视镜数量较多，极大的增加大设备二次安装工作量。视镜进气系统的设计，通过通入反吹氢气，可降低视镜局部温度，同时抑制视镜附近的沉积反应，从而提高视镜部位的可靠性，降低视镜损坏、泄露的可能。3.提高内部反应浓度的均匀性，提高原料利用率。生长炉(还原炉)内部，随着反应进行，反应物浓度降低，生成物浓度增加，最终趋于动态平衡。当设备规格较大时，设备底部反应物浓度高，反应速率快，随着反应进行，设备上部分反应物浓度降低。对于气相沉积反应，反应物浓度直接影响反应速率。速度越快，晶种直径增大的速度也越快。由于晶种直径对反应速率有直接影响，从而造成晶种“低粗顶细”。从顶部通入原料气增加反应物浓度，可提高上部分反应物浓度，从而使反应速率与下部分保持一致，从而使晶棒直径增大速度均匀化。同时进气口角度的设计，可使设备内部的物料浓度进一步均匀，提高原料利用率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为整体进气结构的设置位置示意图；图2为常见生长炉的进气出气接管示意图；图3为底部进气系统的侧视图；图4为多圈进气口的位置布置图；图5为多圈进气口与电极棒的位置布置图；图6为视镜进气系统的位置布置图；图7为视镜进气示意图；图8为顶部进气系统的设置示意图；其中，1顶部进气系统；2视镜进气系统；3底部进气系统；4控制阀；5视镜；6第一圈进气口；7第二圈进气口；8第三圈进气口；9第四圈进气口；10顶部进气口；11中心进气口；12电极；13玻璃；14斜开口；15进气口；16视镜管口。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种生长炉的新型进气结构，以解决上述现有技术存在的问题，该进气结构进气均匀且可调，还能够提高生长炉内部反应浓度的均匀性，提高原料利用率，同时有效延长视镜的使用寿命。基于此，本技术提供的生长炉的新型进气结构，包括设置于生长炉底部的底部进气系统，底部进气系统包括多圈进气口、控制管路和控制阀，多圈进气口的位置根据生长炉内部电极座的位置确定，进气口与控制管路连通，控制阀用于调节控制管路的进气量。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。请参考图1-8，其中，图1为整体进气结构的设置位置示意图；图2为常见生长炉的进气出气接管示意图；图3为底部进气系统的侧视图；图4为多圈进气口的位置布置图；图5为多圈进气口与电极棒的位置布置图；图6为视镜进气系统的位置布置图；图7为视镜进气示意图；图8为顶部进气系统的设置示意图。如图1-8所示，本技术提供一种生长炉的新型进气结构，由底部进气系统3、视镜进气系统22和顶部进气系统1三部分组成。底部进气系统3分为多圈均布，圈数根据设备规格及电极12数量进行调整；视镜进气系统22根据视镜5位置，在视镜5上设计供气结构，视镜5位置及数量根据设备规格和电极12数量进行调整；顶部供气系统位于设备顶部，入口位置及角度根据设备规格和电极12数量进行调整。具体地：底部进气系统3由多圈进气口、控制管路以及控制阀4组成。底部进气系统3进气口位置的设计是根据内部电极座的位置确定的。生长炉(还原炉)内硅电极间距为200mm-250mm之间，反应完成后晶棒最大直径在150mm-180mm之间。在设备运行时，应避免进气口附近高速喷出的气体对晶棒直接冲刷，造成晶棒“孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生长炉的新型进气结构，其特征在于：包括设置于生长炉底部的底部进气系统，所述底部进气系统包括多圈进气口、控制管路和控制阀，多圈所述进气口的位置根据生长炉内部电极座的位置确定，所述进气口与所述控制管路连通，所述控制阀用于调节所述控制管路的进气量。

【技术特征摘要】
1.一种生长炉的新型进气结构，其特征在于：包括设置于生长炉底部的底部进气系统，所述底部进气系统包括多圈进气口、控制管路和控制阀，多圈所述进气口的位置根据生长炉内部电极座的位置确定，所述进气口与所述控制管路连通，所述控制阀用于调节所述控制管路的进气量。2.根据权利要求1所述的生长炉的新型进气结构，其特征在于：多圈所述进气口包括中心进气口以及周向布置的4圈进气口。3.根据权利要求2所述的生长炉的新型进气结构，其特征在于：靠近所述中心进气口的第一圈进气口的数量为3个，3个进气口周向间隔120°均布，且3个进气口连接同一控制管路。4.根据权利要求3所述的生长炉的新型进气结构，其特征在于：周向布置于所述第一圈进气口外围的第二圈进气口的数量为6个，6个进气口周向间隔60°均布，且相邻的3个进气口连接同一控制管路。5.根据权利要求4所述的生长炉的新型进气结构，其特征在于：周向布置于所述第二圈进气口外围的第三圈进气...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙中心，秦云龙，安亚中，张万尧，周涛，张继春，郭雨，吴炳珑，冉蔡玲，周钰君，张国海，冯小朋，
申请(专利权)人：天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62