[发明专利]具有泄浆导流结构的长晶炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种长晶炉，尤指一种适用于具有泄浆导流结构的多晶硅或单晶硅的长晶炉。

背景技术

请参阅图1，其显示为现有的长晶炉，如图所示一加热室9设置于长晶炉内，于加热室9内容设有桌板94、与负载框体93。负载框体93之中放置有坩埚92，坩埚92中装盛有熔融的硅浆91。三根支撑柱95固设于长晶炉的炉底，并支撑于桌板94、负载框体93、及坩埚92的下方。

通常坩埚92是以二氧化硅(石英)所制成，其软化点约为1400℃，而熔融的硅浆91其温度大约是1412℃以上。因此，当硅浆91处于熔融的液态时，坩埚92也因盛载高温的硅浆91而渐趋软化，而无法承受硅浆91所产生的侧向力。于是在坩埚92的四周围组装石墨制成的负载框体93，作为加强坩埚92盛载硅浆91的强度。

在长时间的运转后，长晶炉反复于高温、冷却的状态下运作，致使坩埚92的底部或侧边偶会形成细部裂缝，再经硅浆91自身重量的挤压下，硅浆91会由细部裂缝泄流，且负载框体93也非密闭组合，硅浆91会从负载框体93的隙缝渗流而出。而黏稠的硅浆91对石墨制成的桌板94附着力强，因此会沿着桌板94涎流至石墨支撑柱95，最后硅浆91在不断地累积的下使支撑柱95形成裂痕951，952，并导致支撑柱95的断裂、毁损而使得坩埚92倾倒，导致硅浆91侵蚀炉底盖82的内壁致破裂，尤其在感温热电偶99穿过炉底盖82处最脆弱，终致使冷却水套96内的冷却水大量涌入至炉内空间90。此时，水、硅浆91、及石墨在高温时会急剧反应释出大量氢气(H2)、一氧化碳(CO)及水蒸汽，其化学反应式为

由于炉内气压爆增，致使炉体80爆开。炉体80爆开的瞬间，自炉内释出大量氢气(H2)、及一氧化碳(CO)，其与炉外的氧气(O2)反应而发生连锁爆炸。不但长晶炉毁坏，炉外许多设施也同时烧毁，造成公安事件。

有时，硅浆91流到炉底盖82的量，虽不足以蚀穿炉底盖82的内壁导致冷却水涌入炉内空间90，但硅浆91的热冲击也常导致炉底盖82扭曲变形，造成炉底盖82无法与炉上腔81密合，而使空气漏入炉内。

发明内容

本发明为一种具有泄浆导流结构的长晶炉，其包括有一炉体(furnacebody)、一支撑桌体(supporting table)、一负载框体(loading frame)、多个檐元件(eaves element)、以及一组檐沟槽(eaves gutter)。

炉体包括有一炉上腔、及一炉底盖，炉底盖是盖合于炉上腔下方、并共同围绕形成一炉内空间。支撑桌体设置于炉体的炉内空间内，支撑桌体包括有一桌板、及多根支撑柱，桌板透过支撑柱以固设于炉底盖内。

负载框体，被承置于支撑桌体的桌板上方，负载框体包括有一底板、及四个侧板，侧板是环绕并立设于底板上方、并共同围绕形成一内凹空间，底板大于支撑桌体的桌板，底板的外环周并围绕有一外周缘，外周缘是延伸超出桌板之外。

多个檐元件，设置于负载框体的底板的外周缘处。檐沟槽设置于炉底盖内，檐沟槽并对应设置于多个檐元件的下方。如此，当负载框体内的坩埚若有高温熔融硅浆泄流，将会先被导引顺着长檐板流下至V形檐沟槽内，故可避免硅浆沿着桌板四周缘涎流至支撑柱使支撑柱断裂，造成坩埚倾倒与硅浆泛滥。

此外，檐元件包括有四片长檐板(elongated eaves board)，负载框体的底板可为一方形石墨板，四片长檐板并分别锁固并向下垂设于方形石墨板的外周缘四个边上。其中，檐沟槽内更布设有一热熔断感应线。并且，檐沟槽内包括有多个固定件，以将热熔断感应线固定于组檐沟槽内。当硅浆泄流被导引滴入檐沟槽内，并烧毁热熔断感应线时，电热器立即断电，以使硅浆尽速凝固。檐沟槽亦包括有一内缘、及一外缘，其中，内缘的设置高度高于外缘，并且外缘垂设有一垂边。檐沟槽可由多个v形沟槽并彼此串连连接一起，或可由半圆形沟槽、方形沟槽…所串连连接一起成一框形。

此外，长晶炉也包括有一收纳皿，其设置于炉底盖底部内面，收纳皿并对应设置于多个檐元件与檐沟槽的下方、但却远离支撑桌体的多根支撑柱处。收纳皿包括有一方形内缘、及一圆弧形外缘，方形内缘设置于檐沟槽的下方，并远离支撑桌体的多根支撑柱，圆弧形外缘容设于该炉底盖内面。由于炉底盖内增设收纳皿以容装大量泄流硅浆，用以隔绝其流近支撑柱，更可保护支撑柱、及炉体结构不受毁损。