[实用新型]一种直拉式硅单晶生长炉用气冷套

说明书

技术领域

本实用新型属于硅单晶制备设备技术领域，具体涉及一种直拉式硅单晶生长炉用气冷套。

背景技术

硅单晶生长炉是将多晶硅转变为单晶硅的专用设备，硅单晶的生长是在真空工作室内将多晶原材料放入坩埚中，通过加热器将原材料熔化，然后，通过籽晶引导、向上提拉方法生长出理想的硅单晶。在连续向上提拉的硅单晶生长工艺过程中，为了保证硅单晶的稳定快速生长和挥发物的及时排除，整个生长工艺过程中，将工艺气体（常用高纯氩气）从单晶炉顶部充入，通过真空泵从单晶炉底部排出。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种直拉式硅单晶生长炉用气冷套，其气冷效果好，能保证工艺气体合理均匀地充入理想位置，进而有效提高硅单晶的生长速度。

本实用新型所采用的技术方案是，一种直拉式硅单晶生长炉用气冷套，包括同轴设置的法兰一、内套筒和外套筒，法兰一的盘体上开有一径向方向的充气孔，内套筒固定在法兰一盘体的内部侧壁上，在法兰一的盘体内侧开有环形凹槽一，环形凹槽一与内套筒形成环形且密闭的缓冲腔，充气孔与缓冲腔相通；外套筒固定在法兰一的盘体下端面上且位于内套筒的外侧，外套筒和内套筒之间形成环形的充气缝隙，充气缝隙与所述缓冲腔相通。

外套筒的上端固定有法兰二，法兰二与法兰一通过螺栓固定连接，在法兰二上且位于外套筒的内侧呈环形分布均匀开有多个初次分流孔，在法兰一的盘体上且位于缓冲腔和法兰二之间开有环形槽，并通过环形槽和初次分流孔使缓冲腔和充气缝隙相通。

充气缝隙内，在外套筒和内套筒之间焊接有环形的隔板，隔板上均匀开通有多个二次分流孔。

内套筒下端伸出在外套筒的下方，并在内套筒的下端部固定有导流罩，导流罩为上小下大的锥形形状。

缓冲腔的高度大于充气孔的高度。

内套筒与法兰一焊接连接。

法兰一的下端面上开有用于安装法兰二的环形凹槽二，法兰二设置在环形凹槽二内。

外套筒与法兰二焊接连接。

本实用新型直拉式硅单晶生长炉用气冷套的内套筒和外套筒组成了双层套筒结构，在法兰一上设置有缓冲腔，再通过初次分流孔和二次分流孔对工艺气体进行均匀分流，导流罩也能起到良好的导向作用；同时能够根据硅单晶生长工艺需要设定直拉式硅单晶生长炉用气冷套的总体长度，以保证获得理想的工艺技术。该直拉式硅单晶生长炉用气冷套的能提高直拉式硅单晶生长炉系统的稳定性，且能有效地提高硅单晶的生长速度，提高生产效率。

附图说明

图1是本实用新型直拉式硅单晶生长炉用气冷套的结构示意图；

其中，1.法兰一，2.充气孔，3.缓冲腔，4.内套筒，5.二次分流孔，6.初次分流孔，7.法兰二，8.隔板，9.外套筒，10.充气缝隙，11.导流罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型直拉式硅单晶生长炉用气冷套，包括法兰一1、内套筒4和外套筒9，法兰一1、内套筒4和外套筒9三者为同轴设置，其中，法兰一1的盘体上开有一径向方向的充气孔2，内套筒4焊接在法兰一1盘体的内部侧壁上，在法兰一1的盘体内侧开有环形凹槽一，该环形凹槽一与内套筒4形成环形且密闭的缓冲腔3，且充气孔2与缓冲腔3相通。为使缓冲腔3对从充气孔2充入的工艺气体缓冲效果好，缓冲腔3的高度大于充气孔2的高度。外套筒9固定在法兰一1的盘体下端面上且位于内套筒4的外侧，这样，外套筒9和内套筒4组成了双层套筒结构，在外套筒9和内套筒4之间形成环形的充气缝隙10，充气缝隙10与缓冲腔3相通。

本实施方式中，外套筒9通过法兰二7固定连接在法兰一1上。法兰一1的下端面上开有用于安装法兰二7的环形凹槽二，法兰二7设置在环形凹槽二内。外套筒9的上端焊接有法兰二7，法兰二7与法兰一1通过螺栓固定连接。在法兰二7上且位于外套筒9的内侧呈环形分布均匀开有多个初次分流孔6，在法兰一1的盘体上且位于缓冲腔3和法兰二7之间开有环形槽，并通过所述环形槽和初次分流孔6使缓冲腔3和充气缝隙10相通，以保证工艺气体从充气孔2进入后，经过缓冲腔3的缓冲，能通过均匀分布的多个初次分流孔6进入到充气缝隙10。

在充气缝隙10内，在外套筒9和内套筒4之间焊接有环形的隔板8，隔板8上均匀开通有多个二次分流孔5，并通过二次分流孔5使工艺气体分布更加均匀。

内套筒4的下端伸出在外套筒9的下方，并在内套筒4的下端部固定有导流罩11，导流罩11为上小下大的锥形形状。在工艺气体从充气缝隙10排出的时候，导流罩11起到导向分流的作用。

本实用新型直拉式硅单晶生长炉用气冷套结构简单，设计合理，使用方便，能提高系统的稳定性并能有效地提高硅单晶的生长速度，提高生产效率，广泛适用于半导体硅单晶生长设备和其它单晶生长设备中。