[实用新型]用于直拉硅单晶炉的热屏屏罩

说明书

技术领域

本实用新型属于直拉硅单晶炉设备技术领域，涉及一种用于直拉硅单晶炉的热屏屏罩。

背景技术

电子级及太阳能级单晶硅生产主要采用直拉单晶制造法。直拉单晶制造法（Czochralski，CZ法）是把原料多晶硅块放入石英坩埚中，在单晶炉中加热融化，再将一根直径只有10mm的棒状晶种（称籽晶）浸入融液中。在合适的温度下，融液中的硅原子会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成规则的结晶，成为单晶体。把晶种微微的旋转向上提升，融液中的硅原子会在前面形成的单晶体上继续结晶，并延续其规则的原子排列结构。若整个结晶环境稳定，就可以周而复始的形成结晶，最后形成一根圆柱形的原子排列整齐的硅单晶晶体，即单晶硅棒。

为了缩短拉晶时间，进而提高生产效率，目前最有效方法是提高等径拉速，要提高等径拉速，首先要提高单晶硅棒的冷却速度，即单晶硅棒的纵向温度梯度。

中国专利CN101838841A公开了一种单晶炉装置，其热屏是由断热材、热屏罩、发射板组成，提高拉晶速度的原理之一是借助经镜面处理的发射板向上发射晶棒辐射的热量，反射板的高度小于内热屏罩的高度，以提高晶棒冷却的效果，进而提高拉晶速度、缩短拉晶时间、提高生产效率。其不足是反射板向上反射的热辐射仍有较大部分被晶体吸收，不能最大程度地加大晶体散热。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于直拉硅单晶炉的热屏屏罩，解决了现有技术中热屏结构不够合理，明显影响晶体散热，导致单晶硅棒散热慢、等径拉速低、生产效率低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种用于直拉硅单晶炉的热屏屏罩，在热屏外胆内腔中设置有一个反射板，热屏外胆和反射板之间为隔热层，反射板为上口大、下口小的中空环形结构；反射板上沿与散热盘的环形开口端下沿固定连接，散热盘的上端沿高于热场大盖的上沿。

本实用新型的用于直拉硅单晶炉的热屏屏罩，其特征还在于：所述的散热盘的上端沿为帽沿形状，帽沿最大直径大于反射板上沿开口直径。

本实用新型的有益效果是，在温度较低的热场上方安装有散热盘，且散热盘与反射板连接起来，通过热传导的方式有效地将反射板吸收的热量传递到温度较低的热场上部，有效地减少了晶体接受的来自反射板反射的热量，更大程度加大了晶体的散热，提高晶体生长速度。

附图说明

图1是本实用新型用于直拉硅单晶炉的热屏屏罩的结构示意图；

图2是本实用新型装置的反射板与散热盘结构主视示意图；

图3是本实用新型装置的反射板与散热盘结构俯视示意图。

图中，1.反射板，2.散热盘，3.热屏外胆，4.热场大盖。

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。

参照图1、图2、图3，本实用新型的热屏屏罩结构是，在热屏外胆3内腔中设置有一个反射板1，热屏外胆3和反射板1之间设置有隔热层，反射板1与热屏内胆的形状一致，为上口大、下口小的中空环形结构；反射板1上沿与散热盘2的环形开口端下沿固定连接，散热盘2的上端沿高于热场大盖4的上沿，且散热盘2的上端沿为帽沿形状，该帽沿最大直径大于反射板1上沿开口直径，并且大于热场大盖4的内径。

散热盘2的上端沿面积大小可根据热场大小和结构不同进行设计。

散热盘2的帽沿部分高出热场大盖4上沿，悬空于温度较低的热场上部，这个区域的温度更低，有利于散热，且散热盘2与反射板1固定连接于一体，便于安装，便于反射板1吸收的热量通过热传导的方式有效地传递到温度较低的热场上部，有效降低了晶体接受的反射板反射热量，更大程度加大了晶体的散热，提高晶体生长速度。

反射板1为辐射率很低的钼反射板，散热盘2为钼散热盘，热屏外胆3为高纯石墨外胆，隔热层材质为保温性较好的石墨软毡或固态毡。

本实用新型用于直拉硅单晶炉的热屏屏罩，在安装时，先将散热盘2与反射板1固定连接于一体，再将反射板1放入热屏外胆3内腔中，使反射板1与热屏外胆3紧靠，同时，散热盘2的帽沿伸出热场上沿，悬空于温度较低的热场上部。