[实用新型]一种多晶硅真空区熔线圈

说明书

技术领域

本实用新型属于区熔技术领域，尤其是涉及一种用于硅单晶制备的区熔线圈。

背景技术

区熔硅单晶在生长过程中的稳定性非常重要，在制备期间如出现多晶硅边缘长刺、熔区凝固、熔区出现腰带、塌炉等情况都将中断整个制备过程。因此，一个稳定的、均匀的用于区熔硅单晶的热场是十分重要的。热场的核心部分是加热线圈，常规台阶线圈在使用大直径多晶料时易出现熔硅下行不畅如出嘟噜、出腰带现象，影响成晶率。

另外，常规单匝线圈有一个主缝，常规单匝线圈有一个主缝，为了达到相对平衡的热场条件需要与主缝相对的开一条副缝，但是随着单晶直径的变大，热场的不均匀程度明显，化料成晶困难。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种热场均匀、熔硅下行顺畅、成晶率高的一种多晶硅真空区熔线圈。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：包括线圈骨架和线圈冷却水管，所述线圈冷却水管焊接嵌入所述线圈骨架内，其特征在于：所述线圈为平板单匝结构，所述线圈骨架的上表面设有向线圈内部凹陷的台阶，所述台阶底部一端与所述线圈骨架内圆上边沿连接成斜面，与水平面呈一倾斜角；

所述线圈骨架内圆处开有贯通上下表面的十字切缝，分别为第一切缝、第二切缝、第三切缝和第四切缝，在所述线圈骨架外圆沿第一切缝方向的一侧设有连接电极的法兰，所述法兰与第一切缝间开有一条主缝，在所述线圈骨架上沿第二切缝、第三切缝和第四切缝的方向还分别开有第一副缝、第二副缝和第三副缝，所述主缝和副缝的宽度均小于所述十字切缝的宽度。

所述第一副缝、第二副缝和第三副缝的长度均为10-300mm。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，副缝的设计，有效的均衡了热场的不对称性，台阶斜面线圈的设计，可改善化料，解决腰上包裹不熔化硅的问题，能够有效地提高成晶率和合格率。

附图说明

图1是本实用新型的俯视示意图

图2是图1的的A-A剖面示意图

图中：

1、线圈骨架      2.1、切缝      2.2、切缝

2.3、切缝        2.4、切缝      3、法兰

4、主缝          5.1、副缝      5.2、副缝

5.3、副缝        6、台阶        7、斜面

8、冷却水管

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型包括线圈骨架1和线圈冷却水管8，线圈冷却水管8焊接嵌入线圈骨架1内。这种结构可以提高水冷却的效果，同时易于线圈表面的加工。

所述线圈为平板单匝结构，所述线圈骨架1的上表面设有向线圈内部凹陷的台阶6，所述台阶6底部一端与所述线圈骨架1内圆上边沿连接成斜面7，与水平面呈一倾斜角；台阶6均略大于多晶硅的直径，该结构使所述用于区熔法制备硅单晶的加热线圈局部产生的电磁场增强，避免较大直径尺寸的多晶硅外沿出现毛刺；斜面7可以使电磁场的能量由内向外不至逐渐降低，是多晶熔化界面平坦且由外向内倾斜，熔化界面熔硅趋于流向熔区中心，增加了熔硅的流动性。

线圈骨架1内圆处开有贯通上下表面的十字切缝，分别为切缝2.1、切缝2.2、切缝2.3和切缝2.4，在线圈骨架1外圆沿切缝2.1方向的一侧设有连接电极的法兰3，法兰3与切缝2.1间开有一条主缝4，为了达到相对平衡的热场条件，线圈骨架1上沿切缝2.2、切缝2.3和切缝2.4的方向还分别开有副缝5.1、副缝5.2和副缝5.3，能够平衡线圈主缝4与副缝的温度梯度；其中，主缝4和副缝5.1、5.2、5.3的宽度均小于十字切缝的宽度，副缝5.1、5.2、5.3的长度均为10-300mm。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。