一种单晶炉主室及单晶炉的制作方法

摘要: 本技术属于单晶炉,尤其涉及一种单晶炉主室及单晶炉。背景技术:1、随着光伏产业的快速发展以及集成电路对高纯度、大尺寸单晶硅片需求的不断提升,直拉法单晶硅生长工艺已...
一种单晶炉主室及单晶炉的制作方法

本技术属于单晶炉,尤其涉及一种单晶炉主室及单晶炉。

背景技术:

1、随着光伏产业的快速发展以及集成电路对高纯度、大尺寸单晶硅片需求的不断提升,直拉法单晶硅生长工艺已成为主流制备手段,单晶炉作为实现该工艺的核心设备,其性能直接影响到晶体质量、生长稳定性及成品率,在现代高端单晶炉中,为了抑制熔体中的热对流、减少杂质扩散并提升晶体均匀性,通常引入横向或纵向磁场进行电磁控制,即所谓的“磁控直拉法”(mcz),这一技术自20世纪末发展至今,已在6英寸以上大尺寸硅片生产中广泛应用。

2、现有单晶炉主室多采用双层壁结构,在内外壁之间形成环形冷却水道,通过外部供水系统实现主室温度调控,典型的结构设计是将进水口设置于主室外侧上部,出水口设于相对远端下部,水流呈螺旋或折返式流动以延长换热路径。

3、然而,上述结构虽然能够实现基本冷却功能,在实际应用中暴露出若干关键问题:首先,由于进出水口位于主室不同方位,导致局部温差较大,易引起腔体热应力不均,影响真空密封性和结构寿命;其次,传统水道存在流动死区或滞流区域,特别是在法兰过渡段和角落处,容易积气、结垢,降低换热效率并增加维护成本;更为重要的是,外置进/出水管道及其布局会干扰外部施加的磁场分布,造成磁力线畸变,使得熔体内的洛伦兹力分布不均,进而引发界面波动、氧碳含量偏析等缺陷,严重影响晶体电学性能一致性。

技术实现思路

1、本实用新型实施例提供的单晶炉主室及单晶炉,旨在解决现有的单晶炉主室在冷却均匀性、流道通畅性及磁场兼容性方面存在不足的技术问题。

2、本实用新型实施例是这样实现的,一种单晶炉主室,用于单晶炉,其包括:

3、内壁;

4、外壁,所述内壁与所述外壁之间形成有封闭的环形腔体;

5、若干折流板,若干所述折流板沿着所述环形腔体的周向均匀布置,相邻两个所述折流板之间共同限定出用于将所述环形腔体分割成往复式连续流动的流动水道,所述流动水道的进水口和所述水道的出水口相邻设置。

6、更进一步地,所述单晶炉主室还包括进水水道,所述进水水道的一侧与所述进水口连通,所述进水水道的另一侧与远离所述进水口一侧的流动水道连通,所述进水水道与其余所述流动水道隔断。

7、更进一步地,所述流动水道沿着所述环形腔体的轴向间隔排布,相邻两个所述流动水道连通。

8、更进一步地,所述折流板沿着所述环形腔体的轴向间隔分布,相邻两个所述折流板之间的间隔距离相同。

9、更进一步地,所述单晶炉主室还包括:

10、上法兰,所述上法兰设置于所述单晶炉主室的上方;

11、下法兰,所述下法兰设置于所述单晶炉主室的下方,所述上法兰和/或所述下法兰的端面上形成有环形密封槽,所述环形密封槽底部平整光滑设计,所述环形密封槽内设置有密封结构。

12、更进一步地,所述密封结构包括橡胶密封圈、金属密封圈、塑料密封圈中的至少一种。

13、更进一步地,所述进水口和所述出水口均设置于靠近所述上法兰的区域。

14、更进一步地,所述单晶炉主室还包括抓取组件,所述抓取组件设置于所述外壁,所述抓取组件用于与搬运组件配合,以实现所述单晶炉主室的拆装与定位。

15、更进一步地,所述抓取组件包括三爪抓板,所述三爪抓板的表面设置有防滑结构,所述防滑结构用于提升所述三爪抓板的摩擦力。

16、一种单晶炉,其包括上述任一项所述的单晶炉主室。

17、本实用新型所达到的有益效果,通过在内壁与外壁形成的环形腔体中设置周向均匀分布的折流板,将流动水道分割成往复式连续流动结构,并使进水口与出水口相邻设置,有效缩短冷却介质流动路径,减少局部温差,提升密封性能及换热效率,同时降低对外部磁场的干扰,具有显著的技术优势。

1.一种单晶炉主室,用于单晶炉,其特征在于,其包括:

2.如权利要求1所述的单晶炉主室,其特征在于,所述单晶炉主室还包括进水水道,所述进水水道的一侧与所述进水口连通,所述进水水道的另一侧与远离所述进水口一侧的流动水道连通,所述进水水道与其余所述流动水道隔断。

3.如权利要求2所述的单晶炉主室,其特征在于,所述流动水道沿着所述环形腔体的轴向间隔排布,相邻两个所述流动水道连通。

4.如权利要求3所述的单晶炉主室,其特征在于,所述折流板沿着所述环形腔体的轴向间隔分布,相邻两个所述折流板之间的间隔距离相同。

5.如权利要求1所述的单晶炉主室,其特征在于,所述单晶炉主室还包括:

6.如权利要求5所述的单晶炉主室,其特征在于,所述密封结构包括橡胶密封圈、金属密封圈、塑料密封圈中的至少一种。

7.如权利要求6所述的单晶炉主室,其特征在于,所述进水口和所述出水口均设置于靠近所述上法兰的区域。

8.如权利要求7所述的单晶炉主室,其特征在于,所述单晶炉主室还包括抓取组件,所述抓取组件设置于所述外壁,所述抓取组件用于与搬运组件配合,以实现所述单晶炉主室的拆装与定位。

9.如权利要求8所述的单晶炉主室,其特征在于,所述抓取组件包括三爪抓板,所述三爪抓板的表面设置有防滑结构,所述防滑结构用于提升所述三爪抓板的摩擦力。

10.一种单晶炉,其特征在于,其包括上述权利要求1-9任一项所述的单晶炉主室。