单晶炉挡板阀及单晶炉的制作方法

1.本实用新型属于单晶硅生产设备技术领域，具体涉及一种单晶炉挡板阀及单晶炉。


背景技术：

2.挡板阀，或闸板，设置在单晶炉炉盖上，用于密封，使在挡板阀下侧的单晶炉炉体内形成惰性气体环境，在挡板阀的上方形成常压环境。
3.通常地，氩气由挡板阀下侧的炉盖两侧进入单晶炉炉体内。然而，随着拉晶直径的不断变大，闸板阀的直径也不断变大，现有的从炉盖两侧进气的进气方式无法满足单晶炉内氩气的进气需求，导致副室净化（又称导气）过程中，单晶炉内尤其是闸板阀的中部发生氧化，污染单晶炉内环境，影响拉制单晶的成功率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种单晶炉挡板阀，以解决现有技术中存在的大直径单晶硅拉制过程中，氩气进气无法满足需求，导致单晶炉内易发生氧化，污染单晶炉内环境的技术问题。
5.本实用新型还提供一种单晶炉，以满足大直径单晶硅的生产需求。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种单晶炉挡板阀，包括闸板，所述闸板的内开设有若干相互连通的氩气分布槽，所述氩气分布槽的入口端连接氩气进气管；所述闸板的下表面开设有若干氩气通孔，所述氩气通孔连通所述氩气分布槽。
8.优选地，所述闸板上还开设有冷却介质腔，所述冷却介质腔用于通入冷却介质。
9.优选地，所述氩气通孔的分布密度为0.5～2个/10 cm2。
10.优选地，以所述闸板中心为圆心，以1/3闸板半径为半径的区域内的氩气通孔的分布密度为0.5～1个/10 cm2。
11.优选地，以所述闸板中心为圆心，以1/3闸板半径为半径的区域外的氩气通孔的分布密度为1～2个/10 cm2。
12.优选地，所述单晶炉挡板阀还包括驱动转轴，所述驱动转轴设置在所述闸板的一侧，所述驱动转轴上开设氩气通入槽，所述氩气通入槽连通所述氩气分布槽。
13.一种单晶炉，包括如上所述的单晶炉挡板阀。
14.由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种单晶炉挡板阀及单晶炉，其有益效果是：在单晶炉挡板阀的闸板内开设相互连通的氩气分布槽，且在闸板的下端面开设若干氩气通孔，氩气经过所述氩气分布槽，并经由所述氩气通孔进入单晶炉内，在单晶炉挡板阀的下方形成惰性气体环境。通过闸板向单晶炉内通入氩气，一方面增加了通入氩气的分布均匀性，满足拉制较大尺寸的单晶硅晶棒的氩气通入需求，有效防止了单晶炉内零部件尤其是闸板中部的氧化，避免单晶炉内环境被污染，降低单晶拉制成功率。另一方面，通过所
述闸板内部的氩气分布槽向单晶炉内通入氩气，氩气对闸板进行进一步辅助冷却，加强了所述单晶炉挡板阀处的冷却效果。
附图说明
15.图1是单晶炉挡板阀的结构示意图。
16.图2是图1所示的a
‑
a向剖面示意图。
17.图3是单晶炉挡板阀的侧视图。
18.图4是图3所示的b
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b向剖面示意图。
19.图5是图3所示的c
‑
c向剖面示意图。
20.图6是单晶炉的结构示意简图。
21.图中：单晶炉挡板阀10、闸板100、氩气分布槽110、氩气通孔120、冷却介质腔130、驱动转轴200、氩气通入槽210、单晶炉20。
具体实施方式
22.以下结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
23.请参看图1至图4，一具体实施方式中，一种单晶炉挡板阀10，设置于单晶炉炉盖处，用于密封，使单晶炉挡板阀10的下侧形成惰性气体环境，上方保持常压环境。所述单晶炉挡板阀10包括闸板100，所述闸板100的内开设有若干相互连通的氩气分布槽110，所述氩气分布槽110的入口端连接氩气进气管。所述闸板100的下表面开设有若干氩气通孔120，所述氩气通孔120连通所述氩气分布槽110。
24.在单晶炉挡板阀10的闸板100内开设相互连通的氩气分布槽110，且在闸板100的下端面开设若干氩气通孔120，氩气经过所述氩气分布槽110，并经由所述氩气通孔120进入单晶炉内，在单晶炉挡板阀的下方形成惰性气体环境。通过闸板100向单晶炉内通入氩气，一方面增加了通入氩气的分布均匀性，满足拉制较大尺寸的单晶硅晶棒的氩气通入需求，有效防止了单晶炉内零部件尤其是闸板100中部的氧化，避免单晶炉内环境被污染，降低单晶拉制成功率。另一方面，通过所述闸板100内部的氩气分布槽110向单晶炉内通入氩气，氩气对闸板进行进一步辅助冷却，加强了所述单晶炉挡板阀处的冷却效果。
25.请一并参看图2、图3及图5，进一步的，所述闸板100上还开设有冷却介质腔130，所述冷却介质腔130用于通入冷却介质，以降低所述闸板100的表面温度，避免所述单晶炉挡板阀10受高温氧化。
26.所述氩气通孔120可以均匀分布在所述闸板100的上，例如，所述氩气通孔120的分布密度为0.5～2个/10 cm2，以提高氩气进气的均匀性。
27.作为优选，为进一步防止拉制大直径单晶硅硅棒的过程中，所述单晶硅挡板阀10的闸板100的中部被氧化，以所述闸板100中心为圆心，以1/3闸板半径为半径的区域内的氩气通孔120的分布密度为0.5～1个/10 cm2。以所述闸板100中心为圆心，以1/3闸板半径为半径的区域外的氩气通孔的分布密度为1～2个/10 cm2。也就是说，靠近所述闸板100的中部的区域内，设置较多的所述氩气通孔120，而靠近所述闸板100的边缘的区域内，设置较少的所述氩气通孔120。
28.一优选实施例中，所述氩气通孔120的孔径为0.1cm～0.8cm，以能够有效控制氩气气流，控制氩气进料。
29.一实施例中，所述单晶炉挡板阀10还包括驱动转轴200，所述驱动转轴200设置在所述闸板100的一侧，所述驱动转轴200上开设氩气通入槽210，所述氩气通入槽210连通所述氩气分布槽110，通过所述驱动转轴200向所述氩气分布槽110内通入氩气。
30.请一并参看图6，又一具体实施方式中，一种单晶炉20，包括如上所述的单晶炉挡板阀10，用于拉制较大尺寸单晶硅晶棒。
31.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。


技术特征：
1.一种单晶炉挡板阀，包括闸板，其特征在于，所述闸板的内开设有若干相互连通的氩气分布槽，所述氩气分布槽的入口端连接氩气进气管；所述闸板的下表面开设有若干氩气通孔，所述氩气通孔连通所述氩气分布槽；以所述闸板中心为圆心，以1/3闸板半径为半径的区域内的氩气通孔的分布密度为0.5～1个/10 cm2；以所述闸板中心为圆心，以1/3闸板半径为半径的区域外的氩气通孔的分布密度为1～2个/10 cm2。2.如权利要求1所述的单晶炉挡板阀，其特征在于，所述闸板上还开设有冷却介质腔，所述冷却介质腔用于通入冷却介质。3.如权利要求1所述的单晶炉挡板阀，其特征在于，还包括驱动转轴，所述驱动转轴设置在所述闸板的一侧，所述驱动转轴上开设氩气通入槽，所述氩气通入槽连通所述氩气分布槽。4.一种单晶炉，其特征在于，包括如权利要求1
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3中任意一项所述的单晶炉挡板阀。

技术总结
本实用新型提供一种单晶炉挡板阀及单晶炉，属于单晶硅生产设备技术领域。该单晶炉挡板阀包括闸板，闸板的内开设有若干相互连通的氩气分布槽，氩气分布槽的入口端连接氩气进气管；闸板的下表面开设有若干氩气通孔，氩气通孔连通氩气分布槽。氩气经过氩气分布槽，并经由氩气通孔进入单晶炉内，在单晶炉挡板阀的下方形成惰性气体环境。一方面增加了通入氩气的分布均匀性，满足拉制较大尺寸的单晶硅晶棒的氩气通入需求，有效防止了单晶炉内零部件尤其是闸板中部的氧化，避免单晶炉内环境被污染，降低单晶拉制成功率。另一方面，氩气对闸板进行进一步辅助冷却，加强了单晶炉挡板阀处的冷却效果。却效果。却效果。


技术研发人员：马国忠 梁万亮 丁亚国 顾燕滨 河野贵之
受保护的技术使用者：宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司
技术研发日：2020.12.30
技术公布日：2021/10/15