本技術(shù)涉及單晶爐排氣，具體的說是一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、直拉單晶爐是單晶硅生產(chǎn)的主要設(shè)備，單晶爐的排氣孔設(shè)置在底部側(cè)壁或者設(shè)置在底盤上，氣體自坩堝內(nèi)經(jīng)加熱器與石墨內(nèi)膽之間的間隙流向排氣孔，最終經(jīng)排氣孔流出。但是，隨著12吋、16吋等大直徑單晶硅的發(fā)展，單晶爐設(shè)備的體積也在逐步增大，使拉晶過程中爐內(nèi)的雜質(zhì)具有更大的揮發(fā)面積，且單晶爐內(nèi)投料量的增加引起其運(yùn)行時(shí)間延長，進(jìn)而造成更多的揮發(fā)物從排氣孔內(nèi)排出，氣體攜帶揮發(fā)物經(jīng)加熱器與石墨內(nèi)膽之間的間隙流出時(shí)，會(huì)帶走熱量使氣體溫度升高，造成能源浪費(fèi)；同時(shí)，排氣孔附近的溫度較低，高溫的氣體攜帶揮發(fā)物經(jīng)過排氣孔時(shí)容易造成揮發(fā)物發(fā)生沉積，進(jìn)而造成排氣孔阻塞，甚至影響拉晶環(huán)境造成拉晶過程中斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中排氣孔易阻塞的問題，本實(shí)用新型提供一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，不會(huì)帶走加熱器提供給單晶爐的熱量，保持拉晶的穩(wěn)定進(jìn)行；同時(shí)，氣體自排氣管排出，整個(gè)過程溫度穩(wěn)定，因此，避免了因溫度變化引起的沉積。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的具體方案為：一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，包括集氣外環(huán)，集氣外環(huán)的頂端和底端朝向其中心垂直彎折形成折彎部，位于頂端的折彎部邊緣設(shè)置有集氣頂環(huán)，位于底端的折彎部邊緣設(shè)置有集氣底環(huán)，集氣頂環(huán)和集氣底環(huán)之間設(shè)置有至少兩個(gè)墊塊，墊塊、集氣外環(huán)、折彎部、集氣頂環(huán)和集氣底環(huán)圍合形成集氣腔，相鄰兩個(gè)墊塊之間形成用于連通集氣腔和單晶爐爐腔的進(jìn)氣間隙，集氣外環(huán)的下方設(shè)置有自上而下延伸的排氣管，排氣管的頂端伸入集氣腔內(nèi)。

3、作為上述一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)的一種優(yōu)化方案：位于底端的折彎部邊緣開設(shè)有開口朝向其中心的第一凹槽，集氣底環(huán)靠近折彎部的一側(cè)開設(shè)有第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽能夠拼接形成可供排氣管穿過的排氣孔。

4、作為上述一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)的另一種優(yōu)化方案：所述集氣底環(huán)遠(yuǎn)離折彎部的一側(cè)開設(shè)有與墊塊一一對(duì)應(yīng)的卡槽，墊塊置于卡槽內(nèi)。

5、作為上述一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)的另一種優(yōu)化方案：所述集氣頂環(huán)開設(shè)有多個(gè)開口朝向其中心的窄縫，窄縫沿集氣頂環(huán)周向均勻間隔分布。

6、作為上述一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)的另一種優(yōu)化方案：所述集氣頂環(huán)上開設(shè)有釋放孔，釋放孔位于窄縫的底部且與窄縫連通。

7、作為上述一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)的另一種優(yōu)化方案：所述集氣頂環(huán)靠近其外側(cè)壁的位置開設(shè)有若干個(gè)第三凹槽，位于頂端的折彎部開設(shè)有與第三凹槽相對(duì)應(yīng)的第四凹槽，第三凹槽和第四凹槽拼接形成限位槽，限位槽內(nèi)設(shè)置有限位塊。

8、作為上述一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)的另一種優(yōu)化方案：所述集氣外環(huán)的下方設(shè)置有支撐環(huán)，支撐環(huán)上開設(shè)有可供排氣管穿過的穿孔，穿孔的內(nèi)側(cè)壁與排氣管的外側(cè)壁密封連接。

9、作為上述一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)的另一種優(yōu)化方案：所述排氣管外側(cè)壁套設(shè)有保溫氈。

10、作為上述一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)的另一種優(yōu)化方案：所述排氣管位于單晶爐內(nèi)石墨內(nèi)膽的外側(cè)，且沿石墨內(nèi)膽外側(cè)壁周向均勻間隔分布。

11、作為上述一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)的另一種優(yōu)化方案：所述集氣底環(huán)位于單晶爐內(nèi)石墨內(nèi)膽頂端的上方。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有如下有益效果：

13、1、本實(shí)用新型提供了一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，爐腔內(nèi)的氣體攜帶揮發(fā)物通過進(jìn)氣間隙進(jìn)入集氣腔內(nèi)匯集，然后，通過排氣管排出，拉晶過程的氣流不經(jīng)過加熱器，即不會(huì)帶走加熱器提供給單晶爐的熱量，避免了能量浪費(fèi)以及保持拉晶的穩(wěn)定進(jìn)行；同時(shí)，氣體攜帶揮發(fā)物自排氣管排出，整個(gè)過程溫度穩(wěn)定，避免了揮發(fā)物的沉積。

14、2、本實(shí)用新型中，窄縫的設(shè)置降低了集氣頂環(huán)的結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力，提高了集氣頂環(huán)的使用壽命。

15、3、本實(shí)用新型中，限位槽和限位塊的設(shè)置便于集氣頂環(huán)與集氣外環(huán)的安裝，保證集氣腔的密閉性，有利于集氣腔內(nèi)的氣體從排氣管排出。

技術(shù)特征：

1.一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，其特征在于：包括集氣外環(huán)(1)，集氣外環(huán)(1)的頂端和底端朝向其中心垂直彎折形成折彎部(101)，位于頂端的折彎部(101)邊緣設(shè)置有集氣頂環(huán)(2)，位于底端的折彎部(101)邊緣設(shè)置有集氣底環(huán)(3)，集氣頂環(huán)(2)和集氣底環(huán)(3)之間設(shè)置有至少兩個(gè)墊塊(7)，墊塊(7)、集氣外環(huán)(1)、折彎部(101)、集氣頂環(huán)(2)和集氣底環(huán)(3)圍合形成集氣腔(8)，相鄰兩個(gè)墊塊(7)之間形成用于連通集氣腔(8)和單晶爐爐腔的進(jìn)氣間隙(6)，集氣外環(huán)(1)的下方設(shè)置有自上而下延伸的排氣管(5)，排氣管(5)的頂端伸入集氣腔(8)內(nèi)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，其特征在于：位于底端的折彎部(101)邊緣開設(shè)有開口朝向其中心的第一凹槽(102)，集氣底環(huán)(3)靠近折彎部(101)的一側(cè)開設(shè)有第二凹槽(302)，第一凹槽(102)和第二凹槽(302)能夠拼接形成可供排氣管(5)穿過的排氣孔。

3.如權(quán)利要求1所述的一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，其特征在于：所述集氣底環(huán)(3)遠(yuǎn)離折彎部(101)的一側(cè)開設(shè)有與墊塊(7)一一對(duì)應(yīng)的卡槽(301)，墊塊(7)置于卡槽(301)內(nèi)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，其特征在于：所述集氣頂環(huán)(2)開設(shè)有多個(gè)開口朝向其中心的窄縫(201)，窄縫(201)沿集氣頂環(huán)(2)周向均勻間隔分布。

5.如權(quán)利要求4所述的一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，其特征在于：所述集氣頂環(huán)(2)上開設(shè)有釋放孔(204)，釋放孔(204)位于窄縫(201)的底部且與窄縫(201)連通。

6.如權(quán)利要求1所述的一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，其特征在于：所述集氣頂環(huán)(2)靠近其外側(cè)壁的位置開設(shè)有若干個(gè)第三凹槽(203)，位于頂端的折彎部(101)開設(shè)有與第三凹槽(203)相對(duì)應(yīng)的第四凹槽(103)，第三凹槽(203)和第四凹槽(103)拼接形成限位槽，限位槽內(nèi)設(shè)置有限位塊(202)。

7.如權(quán)利要求1所述的一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，其特征在于：所述集氣外環(huán)(1)的下方設(shè)置有支撐環(huán)(4)，支撐環(huán)(4)上開設(shè)有可供排氣管(5)穿過的穿孔，穿孔的內(nèi)側(cè)壁與排氣管(5)的外側(cè)壁密封連接。

8.如權(quán)利要求1所述的一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，其特征在于：所述排氣管(5)外側(cè)壁套設(shè)有保溫氈(9)。

9.如權(quán)利要求1所述的一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，其特征在于：所述排氣管(5)位于單晶爐內(nèi)石墨內(nèi)膽(10)的外側(cè)，且沿石墨內(nèi)膽(10)外側(cè)壁周向均勻間隔分布。

10.如權(quán)利要求1所述的一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，其特征在于：所述集氣底環(huán)(3)位于單晶爐內(nèi)石墨內(nèi)膽(10)頂端的上方。

技術(shù)總結(jié)
一種用于拉制大直徑晶棒的單晶爐排氣系統(tǒng)，包括集氣外環(huán)，集氣外環(huán)的頂端和底端朝向其中心垂直彎折形成折彎部，位于頂端的折彎部邊緣設(shè)置有集氣頂環(huán)，位于底端的折彎部邊緣設(shè)置有集氣底環(huán)，集氣頂環(huán)和集氣底環(huán)之間設(shè)置有至少兩個(gè)墊塊，墊塊、集氣外環(huán)、折彎部、集氣頂環(huán)和集氣底環(huán)圍合形成集氣腔，相鄰兩個(gè)墊塊之間形成用于連通集氣腔和單晶爐爐腔的進(jìn)氣間隙，集氣外環(huán)的下方設(shè)置有自上而下延伸的排氣管，排氣管的頂端伸入集氣腔內(nèi)，本技術(shù)，使拉晶過程的氣流不經(jīng)過加熱器，即不會(huì)帶走加熱器提供給單晶爐的熱量，避免了能量浪費(fèi)以及保持拉晶的穩(wěn)定進(jìn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：馬武祥,范吉祥,吳彥國,令狐鐵兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：麥斯克電子材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240116
技術(shù)公布日：2024/12/26