石墨坩堝排渣結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及單晶生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種石墨坩禍排渣結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]單晶硅拉制一般在單晶爐中進(jìn)行，目前，所使用的單晶爐包括爐體，爐體內(nèi)設(shè)置有石墨坩禍，現(xiàn)有的石墨坩禍為三瓣鍋，石墨坩禍內(nèi)設(shè)置有石英坩鍋，石墨坩禍外側(cè)設(shè)置有加熱器，所述爐體底部設(shè)置抽氣孔，為了提高石英坩禍的吸熱效率，通常將石英坩禍的外表面設(shè)計成毛面，石英坩禍的內(nèi)表面設(shè)計為光滑面，但是石英坩禍的毛面在高速惰性氣體的沖刷下，會脫落一些二氧化硅顆粒，這些二氧化硅顆粒掉落在石英坩禍與石墨坩禍之間的縫隙中，并在高速惰性氣體的裹帶下一部分沿著石英坩禍與石墨坩禍之間的縫隙向上沖出，一部分從三瓣鍋鍋瓣之間的縫隙中沖出，由于抽氣孔設(shè)置在爐體的底部，沿著石英坩禍與石墨坩禍之間的縫隙向上沖出的二氧化硅顆粒在向抽氣孔運(yùn)動的過程中容易掉落至石英坩禍內(nèi)，這樣就會導(dǎo)致最后生產(chǎn)出來的單晶硅存在二氧化硅的雜質(zhì)顆粒，使得單晶硅的純度大大降低，無法達(dá)到生產(chǎn)要求，另外，一部分的二氧化硅顆粒在高速惰性氣體的裹帶下從三瓣鍋鍋瓣的縫隙中沖出時，會對三瓣鍋鍋瓣的縫隙邊緣造成沖刷，多次沖刷后會將鍋瓣的縫隙沖刷的越來越大，一般現(xiàn)有的三瓣鍋在使用30次左右，三瓣鍋鍋瓣之間的縫隙就會太大致使三瓣鍋無法使用而報廢，使得石墨坩禍的使用壽命較短。
[0003]現(xiàn)有的克服上述缺陷的石墨坩禍一般為在石墨坩禍壁面上設(shè)置通孔，將石英坩禍毛面脫落的二氧化硅顆粒在高速惰性氣體的裹帶下，直接從排渣孔中排出。但是，這樣的方式往往會在使用很短時間后隨即導(dǎo)致排渣孔因顆粒堆積而導(dǎo)致的堵塞，而且所述排渣孔堵塞后的清理工作更加費(fèi)時。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效防止石墨坩禍壁面排渣孔被堵塞的同時，還可以進(jìn)一步提高二氧化硅顆粒吹掃效率的石墨坩禍排渣結(jié)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:石墨坩禍排渣結(jié)構(gòu)，包括石墨坩禍，石墨坩禍內(nèi)設(shè)置有石英坩禍，石英坩禍與石墨坩禍之間存在間隙，所述石墨坩禍包括鍋壁與鍋底，所述鍋壁上設(shè)置有至少一個沿壁厚方向貫穿鍋壁的排渣孔，所述排渣孔為喇叭口狀，其中排渣孔的小口端設(shè)置于所述鍋壁的內(nèi)壁面上，所述排渣孔的大口端設(shè)置于鍋壁的外壁面上；還包括設(shè)置于鍋壁內(nèi)壁面上的環(huán)形導(dǎo)流板，環(huán)形導(dǎo)流板設(shè)置在石英坩禍與石墨坩禍鍋壁之間的間隙內(nèi)，所述環(huán)形導(dǎo)流板的橫截面為弧形且弧形開口方向朝向鍋底，所述環(huán)形導(dǎo)流板的外端面固定在鍋壁的內(nèi)壁面上，所述環(huán)形導(dǎo)流板的內(nèi)端面與石英坩禍相接觸，所述環(huán)形導(dǎo)流板上設(shè)置有多個用于通入惰性吹掃氣體的通氣孔，所述石英坩禍和石墨坩禍之間的間隙與多個通氣孔連通。
[0006]進(jìn)一步的是，所述排渣孔均布于鍋壁上。
[0007]進(jìn)一步的是，所述鍋壁的下端為內(nèi)凹的圓弧，所述排渣孔設(shè)置在鍋壁下端的圓弧處。
[0008]進(jìn)一步的是，所述鍋壁與鍋底通過可拆卸結(jié)構(gòu)連接。
[0009]進(jìn)一步的是，在鍋底上設(shè)置與鍋壁下端相適配的卡槽形成所述的可拆卸結(jié)構(gòu)。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:在實(shí)際使用時，會首先通過高速氣流將石英坩禍毛面脫落的二氧化硅顆粒在高速惰性氣體的裹帶下，直接從排渣孔中排出。由于本實(shí)用新型創(chuàng)造性的將排渣孔設(shè)計為喇叭口狀，且開口向外，因此即便出現(xiàn)某個體積較大的二氧化硅顆粒將排渣孔暫時堵塞，這一堵塞的二氧化硅顆粒也會在所述高速惰性氣體的沖擊下很快的從喇叭口狀的排渣孔處排出，從而保證排渣孔的暢通。與此同時的，增設(shè)的環(huán)形導(dǎo)流板可以將所有的高速惰性氣體重新引導(dǎo)至鍋底進(jìn)行再次的吹掃，以至于氣流幾乎只能經(jīng)由排渣孔中排出，從而大大提高了吹掃效率。本實(shí)用新型對原有結(jié)構(gòu)的改動很小，只需簡單的在外壁面上進(jìn)行擴(kuò)孔加工以及增設(shè)環(huán)形導(dǎo)流板即可，但是卻可以很好的解決傳統(tǒng)排渣孔極可能出現(xiàn)的堵塞問題以及提高排渣效率，尤其適用于石墨坩禍的氣體沖刷工序中。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本實(shí)用新型石墨坩禍排渣結(jié)構(gòu)的截面示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型石墨坩禍排渣結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型所述環(huán)形導(dǎo)流板的截面示意圖；
[0014]圖中標(biāo)記為:鍋壁1、鍋底2、排渣孔3、大口端31、小口端32、卡槽4、環(huán)形導(dǎo)流板5、石英坩禍6、通氣孔7。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1、2、3所示的石墨坩禍排渣結(jié)構(gòu)，包括石墨坩禍，石墨坩禍內(nèi)設(shè)置有石英坩禍6，石英坩禍6與石墨坩禍之間存在間隙，所述石墨坩禍包括鍋壁1與鍋底2，所述鍋壁1上設(shè)置有至少一個沿壁厚方向貫穿鍋壁1的排渣孔3，所述排渣孔3為喇叭口狀，其中排渣孔3的小口端32設(shè)置于所述鍋壁1的內(nèi)壁面上，所述排渣孔3的大口端31設(shè)置于鍋壁1的外壁面上；還包括設(shè)置于鍋壁1內(nèi)壁面上的環(huán)形導(dǎo)流板5，環(huán)形導(dǎo)流板5設(shè)置在石英坩禍6與石墨坩禍鍋壁1之間的間隙內(nèi)，所述環(huán)形導(dǎo)流板5的橫截面為弧形且弧形開口方向朝向鍋底2，所述環(huán)形導(dǎo)流板5的外端面固定在鍋壁1的內(nèi)壁面上，所述環(huán)形導(dǎo)流板5的內(nèi)端面與石英坩禍6相接觸，所述環(huán)形導(dǎo)流板5上設(shè)置有多個用于通入惰性吹掃氣體的通氣孔7，所述石英坩禍6和石墨坩禍之間的間隙與多個通氣孔7連通。
[0017]如圖1所示的，喇叭口狀的排渣孔3，其小口端32設(shè)置于所述鍋壁1的內(nèi)壁面上，所述排渣孔3的大口端31設(shè)置于鍋壁1的外壁面上，即可以從根本上防止進(jìn)入到排渣孔3內(nèi)的二氧化硅顆粒將排渣孔3永久堵塞。一般的，為了保證排渣的效率，可以選擇將排渣孔3均布設(shè)置于鍋壁1上。另外的，僅有排渣孔3也會出現(xiàn)部分惰性吹掃氣體沿鍋壁1排出從而攜帶部分二氧化硅顆粒到外部環(huán)境的缺陷。因此與所述排渣孔3相匹配的，本實(shí)用新型還在鍋壁1內(nèi)壁面上設(shè)置用于將惰性吹掃氣體重新引導(dǎo)回鍋底2的環(huán)形導(dǎo)流板5，如圖1所示，這樣不僅可以增加惰性吹掃氣體的利用率，還可以保證吹掃質(zhì)量。
[0018]所述鍋壁1的下端為內(nèi)凹的圓弧，所述排渣孔3可以設(shè)置在鍋壁1的任何位置，為了便于排出二氧化硅顆粒，所述排渣孔3設(shè)置在鍋壁1下端的圓弧處，不但能夠快速方便的將脫落的二氧化硅顆粒排出，同時也能夠徹底將石英坩禍與石墨坩禍縫隙中的二氧化硅顆粒以及其它雜質(zhì)排出，徹底避免二氧化硅顆粒落入石英坩禍內(nèi)，保證單晶硅的純度。
[0019]為了減少二氧化硅顆粒對石墨坩禍的沖刷，延長石墨坩禍的使用壽命，所述鍋壁1為整體式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的石墨坩禍比起原有的三瓣鍋，二氧化硅顆粒對只對排渣孔3沖刷，大大延長了石墨坩禍的使用壽命，這種石墨坩禍比起原有的三瓣鍋使用壽命能夠延長5倍左右，大大降低了單晶硅的生產(chǎn)成本。
[0020]另外，為了便于取出石墨坩禍內(nèi)的石英坩禍，所述鍋壁1與鍋底2通過可拆卸結(jié)構(gòu)連接，在需要取出石英坩禍時，只需將鍋壁1與鍋底2分離，然后將鍋壁1向上抬起即可很方便的將石英坩禍取出。所述可拆卸結(jié)構(gòu)可以有多種實(shí)施方式，譬如，可以采用插銷、螺紋連接等方式，作為優(yōu)選的是:在鍋底2上設(shè)置與鍋壁1下端相適配的卡槽4形成所述的可拆卸結(jié)構(gòu)，這種可拆卸結(jié)構(gòu)，拆卸方便，而且結(jié)構(gòu)簡單，加工制作非常方便。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.石墨坩禍排渣結(jié)構(gòu)，包括石墨坩禍，石墨坩禍內(nèi)設(shè)置有石英坩禍(6)，石英坩禍(6)與石墨坩禍之間存在間隙，所述石墨坩禍包括鍋壁(1)與鍋底(2)，所述鍋壁(1)上設(shè)置有至少一個沿壁厚方向貫穿鍋壁(1)的排渣孔(3)，其特征在于:所述排渣孔(3)為喇叭口狀，其中排渣孔(3)的小口端(32)設(shè)置于所述鍋壁(1)的內(nèi)壁面上，所述排渣孔(3)的大口端(31)設(shè)置于鍋壁(1)的外壁面上；還包括設(shè)置于鍋壁(1)內(nèi)壁面上的環(huán)形導(dǎo)流板(5)，環(huán)形導(dǎo)流板(5)設(shè)置在石英坩禍(6)與石墨坩禍鍋壁(1)之間的間隙內(nèi)，所述環(huán)形導(dǎo)流板(5)的橫截面為弧形且弧形開口方向朝向鍋底(2)，所述環(huán)形導(dǎo)流板(5)的外端面固定在鍋壁(1)的內(nèi)壁面上，所述環(huán)形導(dǎo)流板(5)的內(nèi)端面與石英坩禍(6)相接觸，所述環(huán)形導(dǎo)流板(5)上設(shè)置有多個用于通入惰性吹掃氣體的通氣孔(7)，所述石英坩禍(6)和石墨坩禍之間的間隙與多個通氣孔(7)連通。2.如權(quán)利要求1所述的石墨坩禍排渣結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述排渣孔(3)均布于鍋壁(1)上。3.如權(quán)利要求1或2所述的石墨坩禍排渣結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鍋壁(1)的下端為內(nèi)凹的圓弧，所述排渣孔(3)設(shè)置在鍋壁(1)下端的圓弧處。4.如權(quán)利要求1或2所述的石墨坩禍排渣結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鍋壁(1)與鍋底(2)通過可拆卸結(jié)構(gòu)連接。5.如權(quán)利要求4所述的石墨坩禍排渣結(jié)構(gòu)，其特征在于:在鍋底(2)上設(shè)置與鍋壁(1)下端相適配的卡槽(4)形成所述的可拆卸結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種能夠有效防止石墨坩堝壁面排渣孔被堵塞且能夠提高二氧化硅顆粒吹掃效率的石墨坩堝排渣結(jié)構(gòu)。該石墨坩堝排渣結(jié)構(gòu)，包括石墨坩堝，石墨坩堝內(nèi)設(shè)置有石英坩堝，石英坩堝與石墨坩堝之間存在間隙，石墨坩堝包括鍋壁與鍋底，所述鍋壁上設(shè)置有至少一個沿壁厚方向貫穿鍋壁的排渣孔，排渣孔為喇叭口狀，其中排渣孔的小口端設(shè)置于所述鍋壁的內(nèi)壁面上，所述排渣孔的大口端設(shè)置于鍋壁的外壁面上；還包括設(shè)置于鍋壁內(nèi)壁面上的環(huán)形導(dǎo)流板，環(huán)形導(dǎo)流板上設(shè)置有多個用于通入惰性吹掃氣體的通氣孔。本實(shí)用新型對原有結(jié)構(gòu)的改動很小，但是卻可以很好的解決傳統(tǒng)排渣孔極可能出現(xiàn)的堵塞問題。適合在單晶生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
【IPC分類】C30B29/06, C30B15/10
【公開號】CN205088335
【申請?zhí)枴緾N201520872090
【發(fā)明人】陳五奎, 劉強(qiáng), 馮加保, 耿榮軍, 樊茂德
【申請人】樂山新天源太陽能科技有限公司, 深圳市拓日新能源科技股份有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月4日