[实用新型]大直径高效N型单晶硅的单晶炉

说明书

本实用新型公开了一种能够降低通入氩气对炉体内热场造成影响，能够保证氩气气流稳定的大直径高效N型单晶硅的单晶炉。该大直径高效N型单晶硅的单晶炉，包括炉体、上炉腔；所述炉体的炉膛内设置有坩埚、石墨托、底部旋转支撑杆；所述坩埚外侧设置有加热装置以及保温罩；所述保温罩上方设置有环形布气筒；环形布气筒与保温罩顶部以及炉体内壁之间形成惰性气体进入腔；惰性气体进入腔内设置有气体加热装置；坩埚上方设置有导流筒；所述保温罩底部设置有通气孔；炉体上端设置有连通惰性气体进入腔的进气口；所述布气筒上设置有布气孔，所述炉体底部设置有出气口。采用该大直径高效N型单晶硅的单晶炉能够便于控制含氧量，同时能够保证单晶硅的品质。

技术领域

本实用新型涉及单晶硅的生产领域，尤其是一种大直径高效N型单晶硅的单晶炉。

背景技术

众所周知的：单晶硅是硅的单晶体，具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料，用于制造半导体器件、太阳能电池等。

制造单晶硅的方法有直拉法、悬浮区熔法、基座法和片状单晶生长法等，其中，由于直拉法生长单晶硅的设备和工艺较为简单，生产效率高，且容易控制单晶中的杂质浓度，因此，直拉法生长单晶硅应用较为广泛。

其中，单晶炉作为单晶直拉法生长单晶硅的主要设备。现有的单晶炉惰性气体一般通过供气装置直接通入到炉体内，因此刚进入炉体内的气体温度较低，从而容易对炉体内的热场造成影响，从而影响单晶硅的品质，不易控制单晶硅的氧含量。单晶炉的导流筒对晶体生长有着很大的影响，导流筒可以减少炉体上部的氩气流动，进而减少SiO在单晶炉上部的沉积，确保单晶硅棒的质量。尤其是大直径单晶硅在拉晶过程中，氩气的气流稳定性，直接影响到单晶硅的品质。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够降低通入氩气对炉体内热场造成影响，能够保证氩气气流稳定的大直径高效N型单晶硅的单晶炉。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：大直径高效N型单晶硅的单晶炉，包括炉体；所述炉体上方设置有上炉腔；所述上炉腔上方设置有晶棒上升旋转装置；所述炉体的炉膛内设置有坩埚；所述坩埚下方设置有石墨托；所述石墨托下方设置有底部旋转支撑杆；所述坩埚外侧设置有加热装置以及保温罩；

所述保温罩上方设置有环形布气筒；所述环形布气筒与保温罩顶部以及炉体内壁之间形成惰性气体进入腔；所述惰性气体进入腔内设置有气体加热装置；

所述坩埚上方设置有导流筒；所述导流筒的上端与保温罩的顶部连接；所述保温罩底部设置有通气孔；所述炉体上端设置有连通惰性气体进入腔的进气口；所述布气筒上设置有连通惰性气体进入腔的布气孔所述炉体底部设置有出气口。

进一步的，所述导流筒包括内筒以及外筒；所述内筒的上端设置环形连接板；

所述内筒的内壁具有第一锥形段、第二锥形段和直筒段；所述第一锥形段通过第二锥形段与直筒段过渡；

所述第一锥形段母线与水平面的夹角α小于第二锥形段母线与水平面的夹角β；所述外筒为锥形筒，所述外筒的内壁与内筒的外表面之间具有间隙；所述外筒的上端与环形连接板连接，所述外筒的下端与内筒的下端连接。

进一步的，所述第一锥形段母线与水平面的夹角α为60°，第二锥形段母线与水平面的夹角β为80°。

进一步的，所述炉体上方设置有直接测量装置。

优选的，所述气体加热装置采用电阻加热器，所述电阻加热器包括圆柱电阻，所述圆柱电阻在惰性气体进入腔内均匀分布。