一种新型单晶炉腔体的制作方法

1.本技术涉及单晶炉腔体技术领域，特别涉及一种新型单晶炉腔体。


背景技术：

2.单晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中，用石墨石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备，半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，半导体在消费电子、通信系统、医疗仪器等领域有广泛应用，无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的，今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连，常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，物质存在的形式多种多样，固体、液体、气体、等离子体等等，我们通常把导电性差的材料，如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体，而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体，可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。
3.现有的单晶炉在熔化多晶材料后，通常是采用自然降温，但是自然降温速率慢，难以满足生产需求；另外，单晶炉腔体通常体型较大，生产单晶炉腔体的难度较大。


技术实现要素：

4.鉴于以上技术问题中的至少一项，本技术提供一种新型单晶炉腔体。
5.根据本技术的一个方面，一种新型单晶炉腔体，包括下腔体、上腔体和顶盖，其特征在于，下腔体的顶部和上腔体的底部之间通过第一法兰密封件进行连接，上腔体的顶部和顶盖的底部之间通过第二法兰密封件进行连接，下腔体包括下外壁和下内胆，下外壁和下内胆之间存有第一间隙，上腔体包括上外壁和上内胆，上外壁和上内胆之间存有第二间隙，顶盖包括顶外壁和顶内胆，顶外壁和顶内胆之间存有第三间隙，下内胆、上内胆和顶内胆三者相连通。
6.在一种实现方式中，下外壁设置有第一进液管和第一出液管，第一进液管和第一出液管均与第一间隙相连通。
7.在一种实现方式中，上外壁设置有第二进液管和第二出液管，第二进液管和第二出液管均与第二间隙相连通。
8.在一种实现方式中，顶外壁上设置有第三进液管和第三出液管，第三进液管和第三出液管均与第三间隙相连通。
9.在一种实现方式中，下腔体的底部连接有下法兰连接口，下法兰连接口与下内胆相连通，顶盖的顶部连接有上法兰连接口，上法兰连接口与顶内胆相连通。
10.在一种实现方式中，顶盖上设置有观察窗和安装座，观察窗穿过第三间隙与顶内胆相连通。
11.本技术具有如下技术效果：
12.本技术通过将体型较大的单晶炉腔体拆分成“下腔体”、“上腔体”和“顶盖”三部
分，只需制造体型较小的三部分结构，大大地降低制造单晶炉腔体的难度；通过设计具有第一间隙的下腔体、第二间隙的上腔体和第三间隙的顶盖，可以在第一间隙通入第一冷却液，在第二间隙通入第二冷却液以及在第三间隙通入第三冷却液，可以加快单晶炉腔体的降温，大大地提高了单晶炉的工作效率。
13.下面结合附图与实施例，对本技术进一步说明。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本技术的剖视结构示意图；
16.图2是本技术中一个视角的结构示意图；
17.图3是本技术中另一个视角的结构示意图。
18.附图标记：1、下腔体；101、下外壁；102、下内胆；2、上腔体；201、上外壁；202、上内胆；3、顶盖；301、顶外壁；302、顶内胆；4、第一法兰密封件；5、第二法兰密封件；6、第一间隙；7、第二间隙；8、第三间隙；9、第一进液管；10、第一出液管；11、第二进液管；12、第二出液管；13、第三进液管；14、第三出液管；15、下法兰连接口；16、上法兰连接口；17、观察窗；18、安装座。
具体实施方式
19.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
20.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
21.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
22.在本技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
23.在本技术的一个实施例中，如图1-3所示，提供一种新型单晶炉腔体，包括下腔体
1、上腔体2和顶盖3，因此，将单晶炉腔体整体分成可拆装连接的三部分“下腔体1”、“上腔体2”和“顶盖3”。其中，下腔体1的顶部和上腔体2的底部之间通过第一法兰密封件4进行连接，上腔体2的顶部和顶盖3的底部之间通过第二法兰密封件5进行连接。
24.下腔体1包括下外壁101和下内胆102，下外壁101和下内胆102之间存有第一间隙6，进一步地，下外壁101设置有第一进液管9和第一出液管10，第一进液管9和第一出液管10均与第一间隙6相连通，因此，从第一进液管9进入第一冷却液，经过第一间隙6，再从第一出液管10流出，第一冷却液用于下内胆102的快速降温。
25.上腔体2包括上外壁201和上内胆202，上外壁201和上内胆202之间存有第二间隙7，上外壁201设置有第二进液管11和第二出液管12，第二进液管11和第二出液管12均与第二间隙7相连通，因此，从第二进液管11进入第二冷却液，经过第二间隙7，再从第二出液管12流出，第二冷却液用于上内胆202的快速降温。
26.顶盖3包括顶外壁301和顶内胆302，顶外壁301和顶内胆302之间存有第三间隙8，顶外壁301上设置有第三进液管13和第三出液管14，第三进液管13和第三出液管14均与第三间隙8相连通，因此，从第三进液体管进入第三冷却液，经过第三间隙8，再从第三出液管14流出，第三冷却液用于顶内胆302的快速降温。
27.下内胆102、上内胆202和顶内胆302三者相连通，在三者的内部进行多晶材料融化工作，但第一间隙6、第二间隙7和第三间隙8之间不相互连通。进一步地，下腔体1的底部连接有下法兰连接口15，下法兰连接口15与下内胆102相连通，顶盖3的顶部连接有上法兰连接口16，上法兰连接口16与顶内胆302相连通。
28.进一步地，在顶盖3上设置有观察窗17和安装座18，观察窗17穿过第三间隙8与顶内胆302相连通。因此，观察窗17可以观察单晶炉腔体内部的工作情况，安装座18可以用于安装其他结构。
29.以下将对本实施例的使用过程作进一步的描述：
30.依次安装下腔体1、上腔体2和顶盖3，可以轻松组装起单晶炉腔体；
31.在单晶炉腔体进行多晶材料融化之后，需要进行降温，此时，分别通入第一冷却液、第二冷却液和第三冷却液，可以分别给下内胆102、上内胆202和定内胆三者的内部加快降温。
32.需要说明的是，第一冷却液、第二冷却液和第三冷却液三者的冷却液温度可以相同，也可以不同，当三者的冷却液温度不同的时候，用于给单晶炉腔体进行分阶段冷却降温。
33.以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围内。