一種可有效防止?fàn)t內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種可有效防止?fàn)t內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐，包括爐架和爐體，所述爐體上設(shè)置測(cè)溫裝置，所述爐體底部密封設(shè)置爐體座，爐體座固定設(shè)置于爐架上，所述爐體座上設(shè)置有熔融鍋支撐桿，熔融鍋支撐桿上設(shè)置熔融鍋；所述爐體頂部密封設(shè)置的爐體蓋上，設(shè)置有與熔融鍋支撐桿相對(duì)且同軸的提晶桿，所述提晶桿下端設(shè)置籽晶夾持裝置；爐體外部對(duì)應(yīng)于熔融鍋區(qū)域設(shè)置加熱爐套，加熱爐套上方設(shè)置保溫套，保溫套外部設(shè)置絕熱套。本實(shí)用新型專利技術(shù)通過外移加熱與控溫組件、水冷爐體部件，大大降低了高溫下爐體內(nèi)揮發(fā)物產(chǎn)生而導(dǎo)致的爐內(nèi)污染問題，有利于改善并掌控爐內(nèi)長(zhǎng)晶工況環(huán)境，提高并穩(wěn)定晶體品質(zhì)。

Czochralski method crystal growth furnace capable of effectively preventing pollution in furnace

The utility model discloses a can effectively prevent the Czochralski crystal growth furnace furnace pollution, including the grate and the furnace body temperature measuring device, arranged on the furnace, the furnace bottom sealing furnace, furnace body seat fixed on the grate, the stove body is arranged on the molten melting pot supporting rod, melting pot melting pot is arranged on the support rod; the furnace top seal set furnace cover, is provided with a melting pot supporting rod and the relative coaxial crystal rod, the lifting rod is arranged at the lower end of the seed crystal clamping device; the external furnace body corresponding to the melting pot regional settings heating furnace, heating furnace cover is arranged above the insulating sleeve, the insulating sleeve is arranged outside the insulating sleeve. The utility model has the advantages of heating and temperature control components, moving body parts through the water-cooled furnace, greatly reducing the high temperature furnace body volatiles pollution problems caused by the furnace, to improve and control the furnace long crystal working conditions, improve and stabilize the quality of crystals.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種可有效防止?fàn)t內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐
本技術(shù)屬于提拉生長(zhǎng)晶體
，具體涉一種有效防止?fàn)t內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐。
技術(shù)介紹
從熔體中提拉生長(zhǎng)晶體的方法為Czochralski于1918年首創(chuàng)的晶體生長(zhǎng)方法，簡(jiǎn)稱CZ法。傳統(tǒng)提拉法晶體生長(zhǎng)設(shè)備均存在最致命的缺陷，即長(zhǎng)晶環(huán)境對(duì)生長(zhǎng)的單晶材料的污染問題，典型特征為：長(zhǎng)晶腔室較大，外部均設(shè)置水冷，晶體生長(zhǎng)材料長(zhǎng)晶是在密封腔室中進(jìn)行的，熔融鍋內(nèi)放長(zhǎng)晶材料，加熱方式大多采加熱爐套加熱(也有電阻絲加熱的），還包括保溫套和絕熱材料等，并且均置于爐體腔室內(nèi)部，即和長(zhǎng)晶材料在同一個(gè)腔室內(nèi)。長(zhǎng)時(shí)間高溫環(huán)境下，加熱爐套、保溫套、發(fā)熱材料及絕熱材料等均會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)物，從而污染長(zhǎng)晶材料，而生長(zhǎng)的單晶純度要求達(dá)到99.99995-99.99999%，形成天然的矛盾，材料要求很純，但生長(zhǎng)過程中總有污染物，長(zhǎng)晶最理想的生長(zhǎng)環(huán)境為零污染，因此，要生長(zhǎng)出高純度的目標(biāo)晶體，防止?fàn)t膛內(nèi)的污染是克服這一難題的關(guān)鍵，需要開發(fā)一種能有效防止?fàn)t體內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施簡(jiǎn)便，可有效防止?fàn)t內(nèi)部件高溫下產(chǎn)生的揮發(fā)物對(duì)生長(zhǎng)晶體產(chǎn)生污染的污染問題，確保長(zhǎng)晶的高純度。本技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：包括爐架和爐體，所述爐體上設(shè)置測(cè)溫裝置，所述爐體底部密封設(shè)置爐體座，爐體座固定設(shè)置于爐架上，所述爐體座上設(shè)置有熔融鍋支撐桿，熔融鍋支撐桿上設(shè)置熔融鍋；所述爐體頂部密封設(shè)置的爐體蓋上，設(shè)置有與熔融鍋支撐桿相對(duì)且同軸的提晶桿，所述提晶桿下端設(shè)置籽晶夾持裝置；所述爐體外部對(duì)應(yīng)于熔融鍋區(qū)域設(shè)置加熱爐套，加熱爐套上方設(shè)置保溫套，保溫套外部設(shè)置絕熱套。本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)因加熱部件置于爐體內(nèi)，而引起的部件材料在高溫下易產(chǎn)生揮發(fā)物而污染爐內(nèi)環(huán)境，影響爐內(nèi)長(zhǎng)晶工況，干擾測(cè)溫裝置測(cè)溫的準(zhǔn)確性，從而影響晶體生長(zhǎng)質(zhì)量的弊端，本技術(shù)通過外移加熱與控溫組件、水冷爐體部件，即將感應(yīng)圈，保溫套，絕熱材料等相關(guān)部件外移至密封的爐體外，爐內(nèi)只有石英包裹的石墨熔融鍋和長(zhǎng)晶材料；同時(shí)，不銹鋼材質(zhì)爐體座和爐體蓋分別設(shè)置水冷系統(tǒng)，以降低兩者的溫度，防止其在高溫下產(chǎn)生揮發(fā)物。抽真空系統(tǒng)也方便了提拉單晶材料時(shí)沖入氫氣或惰性氣體。法蘭盤式不銹鋼爐體蓋可上下移動(dòng)，方便裝取長(zhǎng)晶材料和晶體。本技術(shù)外置加熱爐套，保溫套，絕熱材料，同樣防止了在生長(zhǎng)易揮發(fā)型材料單晶時(shí)，材料融化變成熔湯時(shí)，大量揮發(fā)物污染這些部件，而降低其工作效率的問題出現(xiàn)。因此，本技術(shù)從根本上克服了爐內(nèi)揮發(fā)物污染問題，有利于改善并掌控爐內(nèi)長(zhǎng)晶工況環(huán)境，提高并穩(wěn)定晶體品質(zhì)。附圖說明圖1為本技術(shù)整體結(jié)構(gòu)半剖示意圖；圖2為本技術(shù)之熔融鍋結(jié)構(gòu)剖視圖；圖中：1~爐架，2~熔融鍋支撐桿，3~熔融鍋，4~爐體座，4a~排氣管，4b~真空管接口，4c~爐體座水冷管接口，5~爐體，6、爐體蓋，6a~爐體蓋水冷管接口，7~提晶桿，8~測(cè)溫裝置，9~排氣管，10~長(zhǎng)晶熔液，11~密封連接件，12~晶體，13~保溫套，14~加熱爐套，15~絕熱套，16~籽晶夾持裝置。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對(duì)本技術(shù)加以限制。如圖1~2所示的可有效防止?fàn)t內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐，包括爐架1和爐體5，所述爐體5上設(shè)置測(cè)溫裝置8，所述爐體5底部密封設(shè)置爐體座4，爐體座4固定設(shè)置于爐架1上，所述爐體座4上設(shè)置有熔融鍋支撐桿2，熔融鍋支撐桿2上設(shè)置熔融鍋3；所述爐體5頂部密封設(shè)置的爐體蓋6上，設(shè)置有與熔融鍋支撐桿2相對(duì)且同軸的提晶桿7，所述提晶桿7下端設(shè)置籽晶夾持裝置16；所述爐體5外部對(duì)應(yīng)于熔融鍋3區(qū)域設(shè)置加熱爐套14，加熱爐套14上方設(shè)置保溫套13，保溫套13外部設(shè)置絕熱套15。所述爐體5為高純石英管式爐體，所述爐體5為高純石英管式爐體，其兩端設(shè)置法蘭盤式結(jié)構(gòu)的爐體蓋6和爐體座5，通過密封圈與爐體5構(gòu)成密封腔式的爐膛，爐膛連接抽真空系統(tǒng)；石英管外部對(duì)應(yīng)于熔融鍋3設(shè)置加熱爐套14，所述加熱爐套14為感應(yīng)式加熱環(huán)套，其外設(shè)置保溫套13。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述有效防止?fàn)t內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐，其特征是：所述保溫套13本體內(nèi)部設(shè)置加熱絲，其外部包敷絕熱材料。所述熔融鍋3為高純石墨坩堝，其表面包敷石英質(zhì)護(hù)殼。所述爐體座4、爐體蓋6為不銹鋼材料制作，分別與爐體5底部或頂端密封配合；所述爐體座4和/或爐體蓋6之本體內(nèi)分別設(shè)置循環(huán)水冷裝置，連接爐體蓋水冷管接口6a。所述的爐體座4上部連接法蘭上設(shè)置爐體座水冷管接口4c，連通其內(nèi)部的水循環(huán)管路；爐體座4下部設(shè)置氣控裝置，包括排氣管4a和真空管路接口4b。所述熔融鍋支撐桿2與爐體座4底端罩蓋密封動(dòng)配合；熔融鍋支撐桿2頂段中心孔與熔融鍋3底部支桿靜配合，熔融鍋支撐桿2底端連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述提晶桿7與爐體蓋6上的中心孔密封動(dòng)配合，提晶桿7頂部聯(lián)接提拉裝置。所述爐體5兩端通過密封卡槽和密封連接件11分別與爐體座4和爐體蓋6密封連接。所述密封連接件11為耐高溫密封圈。本技術(shù)工作時(shí)，首先對(duì)晶體生長(zhǎng)爐進(jìn)行全面檢查、清理之后，在熔融鍋內(nèi)放入晶體生長(zhǎng)材料，關(guān)閉系統(tǒng)，開始系統(tǒng)內(nèi)抽真空；同時(shí)給感應(yīng)式加熱環(huán)套、保溫套通電升溫，加熱熔融鍋內(nèi)的晶體生長(zhǎng)材料至熔融狀態(tài)后，提晶桿下降，將夾持的籽晶伸入熔融鍋內(nèi)并與熔融的長(zhǎng)晶材料接觸，隨即按程序慢慢提升提晶桿開始引晶，開始長(zhǎng)晶作業(yè)，直至完成。同時(shí)，爐體座和爐體蓋內(nèi)的循環(huán)水系統(tǒng)開始工作，保證其相對(duì)較低的溫度，避免產(chǎn)生揮發(fā)物。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可有效防止?fàn)t內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐，包括爐架（1）和爐體（5），所述爐體（5）上設(shè)置測(cè)溫裝置（8），所述爐體（5）底部密封設(shè)置爐體座（4），爐體座（4）固定設(shè)置于爐架（1）上，所述爐體座（4）上設(shè)置有熔融鍋支撐桿（2），熔融鍋支撐桿（2）上設(shè)置熔融鍋（3）；所述爐體（5）頂部密封設(shè)置的爐體蓋（6）上，設(shè)置有與熔融鍋支撐桿（2）相對(duì)且同軸的提晶桿（7），所述提晶桿（7）下端設(shè)置籽晶夾持裝置（16）；其特征是：所述爐體（5）外部對(duì)應(yīng)于熔融鍋（3）區(qū)域設(shè)置加熱爐套（14），加熱爐套（14）上方設(shè)置保溫套（13），保溫套（13）外部設(shè)置絕熱套（15）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種可有效防止?fàn)t內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐，包括爐架（1）和爐體（5），所述爐體（5）上設(shè)置測(cè)溫裝置（8），所述爐體（5）底部密封設(shè)置爐體座（4），爐體座（4）固定設(shè)置于爐架（1）上，所述爐體座（4）上設(shè)置有熔融鍋支撐桿（2），熔融鍋支撐桿（2）上設(shè)置熔融鍋（3）；所述爐體（5）頂部密封設(shè)置的爐體蓋（6）上，設(shè)置有與熔融鍋支撐桿（2）相對(duì)且同軸的提晶桿（7），所述提晶桿（7）下端設(shè)置籽晶夾持裝置（16）；其特征是：所述爐體（5）外部對(duì)應(yīng)于熔融鍋（3）區(qū)域設(shè)置加熱爐套（14），加熱爐套（14）上方設(shè)置保溫套（13），保溫套（13）外部設(shè)置絕熱套（15）。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述有效防止?fàn)t內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐，其特征是：所述爐體（5）為高純石英管式爐體，所述爐體（5）為高純石英管式爐體，其兩端設(shè)置法蘭盤式結(jié)構(gòu)的爐體蓋（6）和爐體座（5），通過密封圈與爐體（5）構(gòu)成密封腔式的爐膛，爐膛連接抽真空系統(tǒng)；石英管外部對(duì)應(yīng)于熔融鍋（3）設(shè)置加熱爐套（14），所述加熱爐套（14）為感應(yīng)式加熱環(huán)套，其外設(shè)置保溫套（13）。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述有效防止?fàn)t內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐，其特征是：所述保溫套（13）本體內(nèi)部設(shè)置加熱絲，其外部包敷絕熱材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述有效防止?fàn)t內(nèi)污染的提拉法晶體生長(zhǎng)爐...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李照存，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：昆明沃特爾機(jī)電設(shè)備有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：云南,53