[实用新型]一种节能温场装置

说明书

技术领域

本实用新型属于单晶棒生产设备技术领域，涉及到一种节能温场装置。

背景技术

半导体材料单晶硅是在单晶炉中拉制出来的，目前，通用的生产工序是：清炉-向石英埚中投料-关闭炉门、升温熔料-掺入影响产品电性参数的杂质-拉制单晶硅棒-冷却、开炉、取单晶硅棒，这是一套沿用多年的成熟工艺。

传统的单晶生长工艺下，晶体生长是在一个相对稳定的温度环境下进行的，熔硅从熔融态转化成相对稳定的结晶态即固态晶体，必然存在结晶潜热的释放过程，这些热量会散逸在温场装置内部，由温场装置中的流动氩气及单晶炉壁内的循环冷却水带走，相变过程之中结晶潜热的释放量相对于单晶炉温场装置散失的热量是非常小的，由于保温材料导热系数高及保温性能差，为维持晶体生长期间的温度平衡，必须由加热元件对温场装置内部持续供热，理论应该是，加热元件只需供给稍大于相变过程中结晶潜热的释放量就可以了，但由于保温材料的导热系数高，相对保温性能差，造成温场装置中热量的过度散失，致使加热元件不但要补充温场中散失的结晶潜热，还要补给温场装置中过度散失的热量，无疑增加了不必要的能源浪费，增加了产品的生产成本。这种传统生产工艺杂由于能耗较高，致使生产成本高的弊端是显而易见的。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术的缺陷，设计了一种节能温场装置，可以大大降低能耗量，提高生产效率，降低生产成本。

本实用新型所采取的具体技术方案是：一种节能温场装置，包括温场本体，温场本体的底部设置有护冒和底保温盘，底保温盘为圆环形结构，底保温盘的外径等于温场本体的内径，护冒的中部开设有通孔，通孔、底保温盘与温场本体同轴设置，关键是：在温场本体内增设节能装置，节能装置包括下反射罩、聚能罩、上反射罩，下反射罩是圆锥桶结构，下反射罩位于下方的小口端设置有水平设置的定位盘，下反射罩位于上方的大口端与聚能罩的内壁固定连接，下反射罩的下端与定位盘固定连接，定位盘与护冒固定连接，定位盘的中部开设有过孔，过孔与通孔同轴设置且直径相等；聚能罩为圆筒形结构，聚能罩的外径小于底保温盘的外径且内径大于底保温盘的内径，聚能罩的下端与底保温盘固定连接；上反射罩是与温场本体上端口形状相匹配的圆锥桶结构，上反射罩上端面的直径大于下端面的直径，上反射罩上端面上设置有向外凸出的支撑板，上反射罩的内壁和支撑板的上端面都与温场本体上端口的内壁固定连接，支撑板的下端面与聚能罩的上端固定连接。

所述的上反射罩的壁厚为4～12mm。

所述的聚能罩的壁厚为4～12mm。

所述的下反射罩的壁厚为4～12mm。

本实用新型的有益效果是：在温场装置内部增设由下反射罩、聚能罩和上反射罩组成的节能装置，结构简单、操作方便、易于实现，下反射罩、聚能罩、上反射罩都是采用石英材质制成的，导热系数低，致密度较大且表面光洁，内表面均为凹面，能源消耗可以降低35％以上，生产成本可以降低15％以上。

附图说明

图1为现有温场装置的结构示意图。

图2为本实用新型中温场装置的结构示意图。

附图中，1代表温场本体，2代表护冒，3代表底保温盘，4代表下反射罩，5代表聚能罩，6代表上反射罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细说明：

具体实施例，如图2所示，一种节能温场装置，包括温场本体1，温场本体1的底部设置有护冒2和底保温盘3，底保温盘3为圆环形结构，底保温盘3的外径等于温场本体1的内径，护冒2的中部开设有通孔，通孔、底保温盘3与温场本体1同轴设置，在温场本体1内增设节能装置，节能装置包括下反射罩4、聚能罩5、上反射罩6，下反射罩4是圆锥桶结构，下反射罩4的壁厚为4～12mm，下反射罩4位于下方的小口端设置有水平设置的定位盘，下反射罩4位于上方的大口端与聚能罩5的内壁固定连接，下反射罩4的下端与定位盘固定连接，定位盘与护冒2固定连接，定位盘的中部开设有过孔，过孔与通孔同轴设置且直径相等；聚能罩5为圆筒形结构，聚能罩5的壁厚为4～12mm，聚能罩5的外径小于底保温盘3的外径且内径大于底保温盘3的内径，聚能罩5的下端与底保温盘3固定连接；上反射罩6是与温场本体1上端口形状相匹配的圆锥桶结构，上反射罩6的壁厚为4～12mm，上反射罩6上端面的直径大于下端面的直径，上反射罩6上端面上设置有向外凸出的支撑板，上反射罩6的内壁和支撑板的上端面都与温场本体1上端口的内壁固定连接，支撑板的下端面与聚能罩5的上端固定连接。下反射罩4、聚能罩5、上反射罩6都是采用石英材质制成的，导热系数低，致密度较大且表面光洁，内表面均为凹面，充分降低了能耗的浪费问题，大大提高了能源利用率，降低了生产成本。