一種單晶爐底部加熱器制造技術

本實用新型專利技術提出一種單晶爐底部加熱器，通過采用橫截面相等的筋條作為底部加熱器的基本組成結構單元，并對底部加熱器的形狀和結構進行優化設計，從而達到發熱均勻的目的。本實用新型專利技術技術方案保證了整個單晶爐內熱場的底部溫度均衡，提高了晶體生長的質量。

Bottom heater for single crystal furnace

The utility model provides a single crystal furnace bottom heater, through the use of equal cross section bar as a basic composition unit structure of bottom heater, and the heater at the bottom of the shape and structure of optimized design, so as to achieve the purpose of uniform heating. The technical proposal of the utility model guarantees the bottom temperature of the whole internal heat field of the single crystal furnace to be balanced, and the quality of crystal growth is improved.

【技術實現步驟摘要】
一種單晶爐底部加熱器
本技術涉及硅單晶生長領域，具體涉及一種單晶爐內熱場中的底部加熱器。
技術介紹
在硅單晶整個長晶過程中，單晶爐內熱場對晶棒質量、生長速率及成品率均有很大影響。在日趨白熱化的價格比拼戰中，降低生產成本是所有單晶棒生產企業追求的目標。單位能耗、硅材料利用率及生產效率都是影響成本的因素。所以，單晶爐熱場系統的整體結構和熱場中關鍵部件的設計備受關注。眾所周知，硅單晶棒尺寸越來越大，單位成本也隨之降低。但是隨著硅棒尺寸的增加，熱場系統的整體結構和相應部件尺寸勢必也要相應增加。目前，單晶爐生產企業都以24和26inch熱場為主要結構，22或23inch熱場已越來越少，而新交付使用的單晶爐熱場均不小于26inch。熱場尺寸增加，原先常規的側面加熱方案，已無法維持整個熱場特別是熱場底部的溫度達到工藝要求，大大增加了熱場工藝控制的難度。因此，目前使用及新投入運行的單晶爐，一般都采用雙加熱器結構，在常規的側加熱器以外，增加一個底部加熱器。現有技術中的單晶爐底部加熱器并沒有對目前單晶爐日益增加的熱場尺寸做針對設計，因此大多數底部加熱器一般存在發熱不均，材料利用率低，發熱覆蓋面積不足等問題，不能充分滿足目前單晶爐熱場溫度的工藝要求。
技術實現思路
為了解決上述
技術介紹
中存在的問題，本技術的目的是提供一種發熱均勻、材料利用率高、發熱覆蓋面積大的單晶爐底部加熱器。該底部加熱器針對目前單晶爐的結構和熱場溫度工藝制度進行針對設計，能夠充分滿足目前24和26inch熱場中硅單晶棒的生長要求，從而增加產品良率，提高生產效率，降低成本。具體來說，本技術提供了一種單晶爐底部加熱器，所述底部加熱器包括整體呈圓形的發熱部和發熱部兩端相對設置的兩個電極連接部。所述底部加熱器的尺寸可以根據配套使用的側加熱器的尺寸進行設置，以使產生的熱量能夠按照工藝要求覆蓋單晶爐整個底部。進一步地，所述發熱部由數個橫截面相等的外側彎筋條、直筋條和內側彎筋條依次連接組成，其中，所有的外側彎筋條和兩個電極連接部形成底部加熱器的外側圓形輪廓，所有的內側彎筋條形成底部加熱器的內側圓形輪廓，且外側圓形輪廓和內側圓形輪廓同圓心設置。進一步地，所述數個直筋條在兩個圓輪廓之間呈放射狀設置且指向兩個圓輪廓的圓心。上述設置可使底部加熱器發熱均勻，且容易進行熱場工藝控制。進一步地，所述底部加熱器的發熱部和電極連接部均位于同一平面內，即各部分采用等厚度設計。進一步地，所述底部加熱器的發熱部和電極連接部可以使用石墨或者碳碳復合材料(carbon-carboncompositematerial)來制作。所述碳碳復合材料是指現有技術中碳纖維及其織物增強的碳基體復合材料。本技術的單晶爐底部加熱器具有如下優點：發熱部為橫截面相等的筋條，且內側圓輪廓和外側圓輪廓為同心圓結構，發熱均勻；各部分采用等厚度設計，材料利用率高；底部加熱器產生的熱量可以覆蓋單晶爐整個底部，發熱區域大，底部熱量均衡，且容易進行熱場工藝控制。附圖說明圖1為本技術單晶爐底部加熱器的頂視結構示意圖。圖2為本技術單晶爐底部加熱器和側加熱器組合的結構示意圖(頂視圖)。圖3為本技術單晶爐底部加熱器和側加熱器組合的結構示意圖(側視圖)。具體實施方式以下實施例用于說明本技術，但不用來限制本技術的范圍。參見圖1，所述的單晶爐底部加熱器100包括發熱部1和位于發熱部1兩端的兩個電極連接部2。發熱部1整體呈圓形，包括外側彎筋條11、直筋條12和內側彎筋條13依次連接組成。外側彎筋條11和兩個電極連接部2形成底部加熱器100的外側圓形輪廓，內側彎筋條13形成底部加熱器100的內側圓形輪廓，兩個圓形輪廓同圓心設置。所有的直筋條12在兩個圓形輪廓之間呈放射狀設置且指向兩個圓形輪廓的圓心。所有外側彎筋條11、直筋條12和內側彎筋條13截面積相同，所以單位長度的電阻一致，通過發熱功率公式P＝I2R，故單位長度發熱量也一樣。參見圖2，顯示了底部加熱器100在側加熱器200中的設置。所述的底部加熱器100在側加熱器200內側，可以根據側加熱器200內徑定制底部加熱器100外徑，可以覆蓋熱場的底部區域，熱量均衡。參見圖3，為圖2的側視圖，顯示了底部加熱器100在側加熱器200中的設置。從圖3中可以看出，底部加熱器100的發熱部1和電極連接部2均位于同一平面內，即各部分采用等厚度設計。本說明書中所述的只是本技術的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本技術的技術方案而非對本技術的限制。凡本領域技術人員依本技術的構思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在本技術的范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單晶爐底部加熱器，其特征在于，所述底部加熱器包括整體呈圓形的發熱部和所述發熱部兩端相對設置的兩個電極連接部，其中，所述發熱部由數個橫截面相等的外側彎筋條、直筋條和內側彎筋條依次連接組成，其中，所有的外側彎筋條和兩個電極連接部形成所述底部加熱器的外側圓形輪廓，所有的內側彎筋條形成所述底部加熱器的內側圓形輪廓，且所述外側圓形輪廓和內側圓形輪廓同圓心設置。

【技術特征摘要】
1.一種單晶爐底部加熱器，其特征在于，所述底部加熱器包括整體呈圓形的發熱部和所述發熱部兩端相對設置的兩個電極連接部，其中，所述發熱部由數個橫截面相等的外側彎筋條、直筋條和內側彎筋條依次連接組成，其中，所有的外側彎筋條和兩個電極連接部形成所述底部加熱器的外側圓形輪廓，所有的內側彎筋條形成所述底部加熱器的內側圓形輪廓，且所述外側圓形輪廓和內側圓形輪廓同圓心設置。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃建明，方海明，詹國彬，
申請(專利權)人：上海東洋炭素有限公司，
類型：新型
國別省市：上海,31