本發(fā)明涉及單晶硅生長領(lǐng)域，尤其涉及的是，一種鉬導(dǎo)流筒及單晶爐。

背景技術(shù)：

單晶硅是集成電路及太陽能電池板等高精尖設(shè)備的重要材料，其對硅片中氧含量具有嚴(yán)格的要求，以免所制造的芯片在使用過程發(fā)生燒毀等嚴(yán)重事故。在單晶硅生長過程中，氧元素主要來源于多晶原料表面的吸附氧和坩堝，降低熔體中氧元素的濃度是單晶硅生長所面對的首要問題。由于熔體中的氧元素多以 SiO 形式存在，通過導(dǎo)流筒，將氬氣流匯聚至坩堝中央，從而加速 SiO 的揮發(fā)，可大幅降低熔體中氧濃度。同時(shí)，匯聚的氬氣流可加速晶錠的冷卻，增大晶錠軸向溫度梯度，提高晶錠生長速率。

導(dǎo)流筒是單晶硅生長爐中不可缺少的重要部件，對于單晶硅材料的生長具有非常重要的作用。導(dǎo)流筒的加工工藝、材料選擇的好壞對于晶體的生長速度控制和導(dǎo)流筒本身的壽命有很大的關(guān)系，導(dǎo)流筒在單晶硅生長過程中不但可以減少爐體上部的氬氣流動渦胞，而且可以減少SiO在單晶爐上部的沉積。例如，單晶硅生長爐熱場結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括導(dǎo)流筒10、上保溫系統(tǒng)20、坩堝系統(tǒng)30、加熱器主體40、中保溫系統(tǒng)50、加熱器電極60、下保溫系統(tǒng)70等組成結(jié)構(gòu)。導(dǎo)流筒主要用于隔斷熱場內(nèi)部與外部，使得外部溫度遠(yuǎn)低于內(nèi)部溫度，從而起到加快單晶拉制速度的作用，同時(shí)也具有導(dǎo)流的作用。

硅單晶爐或硅單晶生長裝置在拉制硅單晶的過程中，是在保護(hù)氣體氬氣或氮?dú)獗Ｗo(hù)中進(jìn)行的，石墨加熱器對石墨坩堝托內(nèi)裝滿多晶硅原料的坩堝進(jìn)行加熱，使坩堝中的多晶硅原料熔化，并達(dá)到工藝引晶要求，其中，石墨的主要特點(diǎn)是在高溫的情況下強(qiáng)度較大，且能耐一定的高溫。此時(shí)，單晶硅晶種通過導(dǎo)流筒直接插入到熔融的多晶硅的溶液里，逐步引導(dǎo)坩堝內(nèi)的熔融多晶硅溶液按照單晶硅晶種的原子排列方式進(jìn)行結(jié)晶，生長出新的硅單晶體，即單晶硅。但石墨導(dǎo)流筒在使用的過程中，容易氧化，使用壽命比較短。

目前硅單晶爐內(nèi)使用的導(dǎo)流筒主要采用高純石墨與石墨保溫材料的組合或C/C復(fù)合材料制備而成。在使用的過程中主要對高溫保護(hù)氣體起到導(dǎo)流作用。這就要求制作導(dǎo)流筒所需的材料不但要能有耐高溫的性能，還需要具有一定的韌性及抗氧化性能。引晶及生長的過程中要具備一定的保溫隔熱性能和抗裂性能，保證導(dǎo)流筒內(nèi)單晶硅棒與熔融的多晶硅原料之間的溫度差。

但是，現(xiàn)有技術(shù)主要存在以下缺點(diǎn)：

1、導(dǎo)流筒加工材料使用的是高純石墨及石墨保溫材料或C/C復(fù)合材料加工而成，材料本身存在一定的雜質(zhì)，在高溫條件下，雜質(zhì)會揮發(fā)出來，影響單晶體的純度。

2、石墨材料雖然能耐高溫，但是其韌性和抗氧化的性能較差，在高溫環(huán)境中石墨會變得越來越硬，發(fā)揮出其抗壓特性，但韌性逐步降低，且容易與爐內(nèi)殘留氧氣發(fā)生氧化。

3、石墨制品在保溫和隔熱方面的性能比較差，高溫條件下的使用壽命也比較短。為了保證導(dǎo)流筒內(nèi)單晶硅棒與熔融的多晶硅原料之間的溫度差，現(xiàn)在普遍引進(jìn)冷卻管通水對導(dǎo)流筒進(jìn)行冷卻，但這會帶來巨大的隱形事故，一旦冷卻水管破裂，爐內(nèi)壓力迅速上升，爐子有爆炸的可能。

4、大尺寸的導(dǎo)流筒加工周期長，耗材多，成本高，加工困難，不利于設(shè)備在生產(chǎn)過程中隨工藝的調(diào)整而做相應(yīng)的部件調(diào)整。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新的鉬導(dǎo)流筒及單晶爐，以在單晶硅生長過程中減少石墨材料中雜質(zhì)對單晶硅棒的污染；改變了現(xiàn)有石墨材質(zhì)導(dǎo)流筒在韌性上不足的特點(diǎn)，降低因?qū)Я魍菜榱选⒚撀涠鸬臒釄鰮p壞風(fēng)險(xiǎn)；容易加工，提升產(chǎn)品使用壽命；并且能夠有效降低導(dǎo)流筒內(nèi)表面的溫度，隔斷筒內(nèi)外溫度，促使硅單晶順利生長。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種鉬導(dǎo)流筒，其包括鉬內(nèi)筒、保溫層、鉬外筒及安裝定位環(huán)；所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒之間形成密封腔，所述保溫層設(shè)置于所述密封腔中；所述鉬內(nèi)筒具有光滑內(nèi)表面；所述鉬外筒定位安裝于所述安裝定位環(huán)，用于通過所述安裝定位環(huán)安裝所述鉬導(dǎo)流筒。

優(yōu)選的，所述鉬內(nèi)筒具有光滑內(nèi)表面。

優(yōu)選的，所述鉬外筒采用旋壓法制備。

優(yōu)選的，所述鉬外筒具有光滑外表面。

優(yōu)選的，所述安裝定位環(huán)設(shè)置有定位肩座。

優(yōu)選的，所述定位肩座上設(shè)置有軸肩，用于定位安裝所述鉬外筒并承重。

優(yōu)選的，所述保溫層包括石墨保溫層。

優(yōu)選的，所述保溫層包括石墨軟氈。

優(yōu)選的，所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒的連接位置處分別設(shè)置相適配的定位固定溝槽，所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒之間通過相適配的所述定位固定溝槽形成所述密封腔。

例如，所述定位固定溝槽包括凸起結(jié)構(gòu)與凹槽結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明又一技術(shù)方案如下：一種單晶爐，其具有上述任一項(xiàng)所述鉬導(dǎo)流筒。

采用上述方案，本發(fā)明通過對導(dǎo)流筒加工理念及材料的更換，在單晶硅生長過程中減少石墨材料中雜質(zhì)對單晶硅棒的污染；改變了現(xiàn)有石墨材質(zhì)導(dǎo)流筒在韌性上不足的特點(diǎn)，降低因?qū)Я魍菜榱?、脫落而引起的熱場損壞風(fēng)險(xiǎn)；容易加工，提升產(chǎn)品使用壽命；并且能夠有效降低導(dǎo)流筒內(nèi)表面的溫度，隔斷筒內(nèi)外溫度，為硅單晶的順利生長提供一定的便利。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)流筒應(yīng)用示意圖。

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，下面的實(shí)施例可以組合使用，并且，本發(fā)明可利用各種形式來實(shí)現(xiàn)，不限于本說明書所描述各個(gè)具體的實(shí)施例，提供這些實(shí)施例的目的是對本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面地便于理解。進(jìn)一步需要說明的是，當(dāng)某一結(jié)構(gòu)固定于另一個(gè)結(jié)構(gòu)，包括將該結(jié)構(gòu)直接或間接固定于該另一個(gè)結(jié)構(gòu)，或者將該結(jié)構(gòu)通過一個(gè)或多個(gè)其它中間結(jié)構(gòu)固定于該另一個(gè)結(jié)構(gòu)。當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)連接另一個(gè)結(jié)構(gòu)，包括將該結(jié)構(gòu)直接或間接連接到該另一個(gè)結(jié)構(gòu)，或者將該結(jié)構(gòu)通過一個(gè)或多個(gè)其它中間結(jié)構(gòu)連接到該另一個(gè)結(jié)構(gòu)。并且，所述的“和/或”包括了“和”與“或”兩種可能的實(shí)施例。

本發(fā)明的一個(gè)例子是，一種鉬導(dǎo)流筒，其包括鉬內(nèi)筒、保溫層、鉬外筒及安裝定位環(huán)；所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒之間形成密封腔，所述保溫層設(shè)置于所述密封腔中；所述鉬內(nèi)筒具有光滑內(nèi)表面；所述鉬外筒定位安裝于所述安裝定位環(huán)，用于通過所述安裝定位環(huán)安裝所述鉬導(dǎo)流筒。優(yōu)選的，所述鉬內(nèi)筒具有光滑內(nèi)表面，這樣可以方便地增加新材料，也可以通過鏡面反射隔斷熱場內(nèi)部與外部，使得外部溫度遠(yuǎn)低于內(nèi)部溫度。優(yōu)選的，所述鉬外筒采用旋壓法制備，這樣加工周期短，耗材少，成本低，加工方便，對初始調(diào)試階段的設(shè)備來講，方便導(dǎo)流筒配合工藝的變更。優(yōu)選的，所述鉬外筒具有光滑外表面，這樣可以方便地增加新材料，也可以通過鏡面反射隔斷熱場內(nèi)部與外部。例如，所述鉬內(nèi)筒具有倒置的圓錐形或圓臺形的形狀，又如，所述鉬內(nèi)筒的光滑內(nèi)表面具有圓錐面或圓臺面形狀，例如，所述鉬內(nèi)筒的光滑內(nèi)表面具有圓錐形或圓臺形的外表形狀。其中，圓錐面定義如下：如果母線是和旋轉(zhuǎn)軸斜交的直線，那么形成的旋轉(zhuǎn)面叫做圓錐面，此時(shí)，母線和軸的交點(diǎn)叫做圓錐面的頂點(diǎn)。圓臺面以此類推。例如，用一個(gè)平行于圓錐底面的平面去截圓錐，底面與截面之間的部分叫做圓臺，圓臺同圓柱和圓錐一樣也有軸、底面、側(cè)面和母線，并且用圓臺臺軸的字母表示圓臺。例如，以直角梯形垂直于底邊的腰所在直線為旋轉(zhuǎn)軸，其余各邊旋轉(zhuǎn)而形成的曲面所圍成的幾何體叫做圓臺．旋轉(zhuǎn)軸叫做圓臺的軸．直角梯形上、下底旋轉(zhuǎn)所成的圓面稱為圓臺的上、下底面，另一腰旋轉(zhuǎn)所成的曲面稱為圓臺的側(cè)面，側(cè)面上各個(gè)位置的直角梯形的腰稱為圓臺的母線，圓臺的軸上的梯形的腰的長度叫做圓臺的高，圓臺的高也是上、下底面間的距離。圓臺面即圓臺的側(cè)面。上述實(shí)施例及下面各實(shí)施例所述鉬導(dǎo)流筒，尤其適合單晶爐使用，所述鉬導(dǎo)流筒具有較高的強(qiáng)度與隔熱性，在高溫條件下具有較高的抗裂性和抗震性，不易與氧結(jié)合進(jìn)行氧化；且在加工方面成本低，易加工，耗材少，周期短。

鉬制的導(dǎo)流筒雖然在耐高溫和韌性上比石墨導(dǎo)流筒有所改觀，但是鉬板本身具有一定的缺陷，帶有一定的雜質(zhì)，一旦加熱，這些雜質(zhì)則迅速釋放出來，污染生長環(huán)境，對硅單晶的生長不利，因此，為解決上述問題，優(yōu)選的，所述鉬內(nèi)筒具有光滑內(nèi)表面，即所述鉬內(nèi)筒朝向拉制單晶硅的內(nèi)表面，亦是所述鉬內(nèi)筒遠(yuǎn)離所述鉬外筒的表面，所述鉬內(nèi)筒的光滑內(nèi)表面上設(shè)置鉭層，鉭的硬度適中，富有延展性，可以拉成細(xì)絲式制薄箔。其熱膨脹系數(shù)很小，韌性很強(qiáng)。鉭有非常出色的化學(xué)性質(zhì)，具有極高的抗腐蝕性，特別適合在單晶硅的生長使用。又如，所述鉬外筒具有光滑外表面，即所述鉬外筒遠(yuǎn)離所述鉬內(nèi)筒的表面，其為光滑外表面，所述鉬外筒的光滑外表面上亦設(shè)置鉭層。優(yōu)選的，所述光滑外表面上的所述鉭層遠(yuǎn)離所述鉬外筒的表面為鏡面，優(yōu)選為無接痕鏡面。這樣具有較好的防止鉬板污染及隔斷熱場內(nèi)部與外部的效果。例如，在所述鉬導(dǎo)流筒主體表面上鍍金屬鉭，包括所述鉬外筒的外表面及所述鉬內(nèi)筒的內(nèi)表面上鍍金屬鉭，形成鉭層。

優(yōu)選的，所述光滑內(nèi)表面上的所述鉭層遠(yuǎn)離所述光滑內(nèi)表面的表面為無接痕鏡面。例如，所述鉭層的厚度為1至5微米。優(yōu)選的，所述鉭層的厚度為2至3微米。這樣，通過在鉬內(nèi)筒光滑內(nèi)表面設(shè)置一層無接痕鏡面的光滑表面的鉭層，不僅耐高溫，特別適合氬氣氣氛減壓拉晶，而且有助于提升單晶體的純度。優(yōu)選的，所述鉭層朝向所述光滑內(nèi)表面的表面設(shè)置有延伸結(jié)構(gòu)，例如，所述延伸結(jié)構(gòu)嵌入于所述鉬內(nèi)筒，又如，所述延伸結(jié)構(gòu)為若干錐形凸起部，例如，所述錐形凸起部為圓錐形凸起部，其高度為半徑的30%至50%；優(yōu)選的，各所述錐形凸起部排列為若干同軸的環(huán)形，即各環(huán)形的圓心位于同一直線上；優(yōu)選的，各所述錐形凸起部排列為若干同軸的環(huán)形，且該軸為所述鉬內(nèi)筒的光滑內(nèi)表面的軸線。這樣，通過設(shè)計(jì)嵌入于所述鉬內(nèi)筒的延伸結(jié)構(gòu)，有利于使得所述鉭層自身形成若干溫度梯度層，從而使得籽晶更容易利用結(jié)晶前沿的過冷度驅(qū)動硅原子按順序排列以形成單晶。

為了獲得更好的隔斷熱場內(nèi)部與外部以使得外部溫度遠(yuǎn)低于內(nèi)部溫度的效果，優(yōu)選的，所述鉬外筒具有光滑外表面。優(yōu)選的，所述鉬外筒的光滑外表面的外側(cè)還設(shè)置有隔溫層，例如，所述隔溫層的厚度為所述鉬外筒的厚度的1.5至2倍。又如，所述鉬外筒具有石英支架結(jié)構(gòu)或鉬支架結(jié)構(gòu)；又如，所述鉬外筒的外形或遠(yuǎn)離所述鉬內(nèi)筒的側(cè)面具有圓臺形狀。又如，所述隔溫層與所述鉬外筒之間設(shè)置有空腔體，優(yōu)選的，所述空腔體抽真空設(shè)置。優(yōu)選的，所述隔溫層與所述鉬外筒之間還設(shè)置有支撐體，用于獲得更佳的支撐強(qiáng)度，使得所述隔溫層不易塌陷。優(yōu)選的，所述支撐體與所述隔溫層一體成型設(shè)置；或者，所述支撐體與所述鉬外筒為相同材質(zhì)，例如，所述鉬外筒具有光滑外表面且在所述光滑外表面上延伸凸設(shè)所述支撐體；和/或，所述支撐體為石英柱。又如，所述隔溫層與所述鉬外筒之間設(shè)置有若干所述支撐體，例如，各所述支撐體排列為若干同軸的環(huán)形，即各環(huán)形的圓心位于同一直線上；優(yōu)選的，各所述支撐體排列為若干同軸的環(huán)形，且該軸為所述鉬內(nèi)筒的光滑內(nèi)表面的軸線；這樣，可以獲得較好的支撐效果。優(yōu)選的，所述空腔體內(nèi)設(shè)置有石墨保溫層，例如，所述空腔體內(nèi)設(shè)置有石墨軟氈。例如，所述石墨軟氈設(shè)置若干通孔，用于在安裝時(shí)分別一一對應(yīng)地穿過所述支撐體。這樣，可以獲得較好的隔溫效果。

為了便于安裝及保護(hù)所述鉬導(dǎo)流筒，優(yōu)選的，所述鉬導(dǎo)流筒設(shè)置有安裝定位環(huán)，用于定位安裝所述鉬導(dǎo)流筒，或者，也可以理解為安裝定位環(huán)用于定位安裝所述鉬導(dǎo)流筒的所述鉬外筒，其中，所述安裝定位環(huán)位于所述鉬外筒的外側(cè)，用于保護(hù)所述鉬導(dǎo)流筒。例如，所述鉬外筒定位安裝于所述安裝定位環(huán)，用于通過所述安裝定位環(huán)安裝所述鉬導(dǎo)流筒。例如，所述安裝定位環(huán)的外徑大于所述鉬外筒的外徑，以更好地保護(hù)所述鉬導(dǎo)流筒。優(yōu)選的，所述安裝定位環(huán)設(shè)置有定位肩座，通過所述定位肩座定位安裝所述鉬導(dǎo)流筒，例如，通過所述定位肩座將所述鉬導(dǎo)流筒定位安裝于上保溫系統(tǒng)或其它位置。例如，所述定位肩座開設(shè)有安裝槽或固定設(shè)置有安裝塊。

為了便于安裝及保護(hù)所述鉬導(dǎo)流筒，優(yōu)選的，所述鉬外筒的上部設(shè)置軸肩，用于配合固定所述鉬導(dǎo)流筒自身；或者，所述軸肩用于定位安裝所述鉬外筒并承重；例如，所述軸肩壓設(shè)于上保溫系統(tǒng)，用于在所述鉬導(dǎo)流筒自身安裝于上保溫系統(tǒng)時(shí)，軸肩位于所述鉬外筒與上保溫系統(tǒng)之間，以承受一定的壓力。又如，所述軸肩采用石英材料制備。例如，所述軸肩為兩塊或三塊互不連接的獨(dú)立體，又如，所述軸肩具有圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，例如，所述軸肩為石英環(huán)，優(yōu)選的，所述軸肩為雙層環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述雙層環(huán)狀結(jié)構(gòu)的上層環(huán)的內(nèi)徑與所述雙層環(huán)狀結(jié)構(gòu)的下層環(huán)的內(nèi)徑相同，且所述雙層環(huán)狀結(jié)構(gòu)的上層環(huán)的外徑大于所述雙層環(huán)狀結(jié)構(gòu)的下層環(huán)的外徑；例如，所述雙層環(huán)狀結(jié)構(gòu)具有倒置的凸字形截面。這樣，可以穩(wěn)固安裝所述鉬導(dǎo)流筒的所述鉬外筒，且對所述鉬導(dǎo)流筒及其所述鉬外筒具有一定的保護(hù)作用。優(yōu)選的，所述定位肩座上設(shè)置有所述軸肩，或者所述定位肩座承接所述軸肩，用于定位安裝所述鉬外筒并承重。

為了促進(jìn)單晶生長，避免所述保溫層在單晶生長過程中造成干擾或污染，優(yōu)選的，所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒的連接位置處分別設(shè)置相適配的定位固定溝槽，所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒之間通過相適配的所述定位固定溝槽形成所述密封腔。例如，所述定位固定溝槽包括凸起結(jié)構(gòu)與凹槽結(jié)構(gòu)。所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒的連接位置處分別設(shè)置相適配的凸起結(jié)構(gòu)與凹槽結(jié)構(gòu)，或者，所述鉬內(nèi)筒的與所述鉬外筒的連接位置處設(shè)置由至少一凸起結(jié)構(gòu)與至少一凹槽結(jié)構(gòu)所組成的組合結(jié)構(gòu)，所述鉬外筒的與所述鉬內(nèi)筒的連接位置處設(shè)置與所述組合結(jié)構(gòu)相適配的配合結(jié)構(gòu)，可以理解，該配合結(jié)構(gòu)亦由相應(yīng)的至少一凹槽結(jié)構(gòu)與至少一凸起結(jié)構(gòu)所組成，即，鉬內(nèi)筒設(shè)置組合結(jié)構(gòu)，鉬外筒設(shè)置配合結(jié)構(gòu)，通過配合結(jié)構(gòu)與組合結(jié)構(gòu)的適配，從而密封所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒的連接位置。需要說明的是，所述密封是相對意義上的密封，能夠避免所述保溫層在單晶生長過程中造成干擾或污染即可；而從原子角度來看，世界上不存在絕對意義上的密封。

為了進(jìn)一步提升生長作用，避免所述保溫層在單晶生長過程中造成干擾，優(yōu)選的，所述鉬外筒的上部設(shè)置密封凸臺，用于定位安裝所述鉬內(nèi)筒及壓觸式密封所述保溫層，即，通過所述密封凸臺定位安裝所述鉬內(nèi)筒，此時(shí)，所述鉬內(nèi)筒壓觸密封凸臺，并且所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒共同密封所述保溫層，亦即所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒在所述鉬導(dǎo)流筒的上部共同密封所述保溫層；需要說明的是，這里所述密封不是絕對意義上的密封，而是在一定程度上使得所述保溫層不與晶體或氬氣接觸，以免造成污染。例如，所述鉬內(nèi)筒設(shè)置有與所述密封凸臺相適配的第一凹槽結(jié)構(gòu)，通過所述第一凹槽結(jié)構(gòu)與所述密封凸臺相配合，使得所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒在所述鉬導(dǎo)流筒的上部共同密封所述保溫層。

例如，所述保溫層包括石墨保溫層。優(yōu)選的，所述保溫層為石墨保溫層。優(yōu)選的，所述石墨保溫層為石墨保溫氈。這樣，既可利用石墨優(yōu)秀的保溫效果，又可以通過密封避免石墨污染。優(yōu)選的，所述鉬外筒的下部設(shè)置密封凸部，用于配合所述密封凸臺定位安裝所述鉬內(nèi)筒及密封所述保溫層。例如，所述鉬內(nèi)筒設(shè)置有與所述密封凸部相適配的第二凹槽結(jié)構(gòu)，通過所述第二凹槽結(jié)構(gòu)與所述密封凸部相配合，使得所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒在所述鉬導(dǎo)流筒的下部共同密封所述保溫層。例如，所述鉬內(nèi)筒的上部與所述鉬外筒的上部通過所述密封凸臺達(dá)到一定程度的密封效果，以及，所述鉬內(nèi)筒的下部與所述鉬外筒的下部通過所述密封凸部達(dá)到一定程度的密封效果，從而在整體上實(shí)現(xiàn)所述鉬內(nèi)筒與所述鉬外筒共同密封所述保溫層。

為了達(dá)到更好的承重及密封效果，例如，所述鉬外筒的上部設(shè)置承重結(jié)構(gòu)、延伸結(jié)構(gòu)與密封結(jié)構(gòu)；所述承重結(jié)構(gòu)用于固定安裝所述鉬導(dǎo)流筒自身；所述延伸結(jié)構(gòu)分別連接所述承重結(jié)構(gòu)與所述密封結(jié)構(gòu)；所述密封結(jié)構(gòu)用于密封所述保溫層；例如，所述承重結(jié)構(gòu)包括所述軸肩；又如，所述密封結(jié)構(gòu)包括所述密封凸臺，或者，所述密封凸臺設(shè)置于所述密封結(jié)構(gòu)；又如，所述密封結(jié)構(gòu)為所述密封凸臺。例如，所述密封結(jié)構(gòu)通過所述鉬內(nèi)筒安裝于所述密封凸臺的壓力密封所述保溫層。又如，所述密封結(jié)構(gòu)還設(shè)置支撐上部，其與所述鉬內(nèi)筒的上部相接觸，用于支撐所述鉬內(nèi)筒的上部。

為了達(dá)到更好的承重及密封效果，例如，所述鉬外筒的下部設(shè)置底部結(jié)構(gòu)、連接結(jié)構(gòu)與支撐結(jié)構(gòu)；所述底部結(jié)構(gòu)用作所述鉬導(dǎo)流筒自身的底部，其上為所述保溫層及所述鉬內(nèi)筒；所述連接結(jié)構(gòu)分別連接所述底部結(jié)構(gòu)與所述支撐結(jié)構(gòu)；所述支撐結(jié)構(gòu)與所述鉬內(nèi)筒的下部相接觸，用于支撐所述鉬內(nèi)筒的下部；其中，所述支撐結(jié)構(gòu)包括所述密封凸部。又如，所述密封凸部設(shè)置插槽，所述鉬內(nèi)筒的下部插置于所述插槽。例如，所述插槽的底部設(shè)置形變結(jié)構(gòu)，用于插置所述鉬內(nèi)筒于所述插槽時(shí)，發(fā)生輕微且不可逆的形變，以獲取更好的密封效果。又如，所述插槽鄰近底部位置設(shè)置若干凸齒結(jié)構(gòu)，其凸出方向朝向所述插槽的底部，用于在插置所述鉬內(nèi)筒于所述插槽時(shí)，形成過盈配合，并且發(fā)生輕微且不可逆的形變，以獲取更好的密封效果。

例如，所述鉬導(dǎo)流筒包括：內(nèi)側(cè)一倒圓錐型無縫光滑鉬內(nèi)筒，例如，鉬內(nèi)筒上較大口端邊緣上有一周帶有密封溝槽的裙邊，例如，裙邊寬度大約在5cm左右。鉬內(nèi)筒的壁厚較為均勻，所述鉬內(nèi)筒具有光滑內(nèi)表面，例如，所述鉬內(nèi)筒具有預(yù)設(shè)的斜錐面平整度及光潔度，光潔度即表面粗糙度（surface roughness），是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度。優(yōu)選的，鉬內(nèi)筒的光潔度小于5μm，優(yōu)選為光潔度小于4μm。鉬內(nèi)筒圓錐壁內(nèi)中心位置，設(shè)置有厚度為2-3μm，形狀和鉬內(nèi)筒一致的、由金屬鉭制成的圓錐體、類圓錐體或圓臺體，形狀如前所述，不包括底面。例如，該鉭圓錐體或鉭圓臺體的內(nèi)表面為鏡面，內(nèi)表面即為遠(yuǎn)離鉬內(nèi)筒的表面，內(nèi)表面四周無任何接痕，且光滑平整，例如鉭圓錐體或鉭圓臺體的內(nèi)表面的光潔度小于4μm。又如，鉬內(nèi)筒的外側(cè)是高純石墨保溫氈，在使用的過程中主要起到溫度隔離及支撐作用。又如，石墨保溫軟氈的外側(cè)即為鉬導(dǎo)流筒的鉬外筒，亦稱支架，例如，該鉬外筒形狀似堝，上下兩端都具有一密封凸臺，與鉬內(nèi)筒相匹配，例如上端具有密封凸臺，鉬內(nèi)筒設(shè)置有與所述密封凸臺相適配的第一凹槽結(jié)構(gòu)，下端具有密封凸部，鉬內(nèi)筒設(shè)置有與所述密封凸部相適配的第二凹槽結(jié)構(gòu)，在安裝后，該密封凸臺及密封凸部等結(jié)構(gòu)，一方面承受鉬內(nèi)筒的重量，使鉬內(nèi)筒得以定位及固定，另一方面對鉬內(nèi)筒和鉬外筒間的石墨軟氈最有一定的密封作用，以使在高溫的條件下，石墨軟氈中極少量的揮發(fā)雜質(zhì)也不可以透過。又如，鉬導(dǎo)流筒的鉬外筒的上端有一小平面的軸肩，使用過程中，軸肩與其他零件相配合定位和固定，承擔(dān)整個(gè)鉬導(dǎo)流筒的重量。

例如，使用過程中，將鉬導(dǎo)流筒先安裝完畢，整體與其相匹配的部件相連接，由鉬導(dǎo)流筒的鉬外筒承擔(dān)整個(gè)鉬導(dǎo)流筒的所有重量。因鉬內(nèi)筒內(nèi)是金屬鉭制成的無縫鏡面圓錐體，需要說明的是，該圓錐體的頂端處設(shè)有開口，形似喇叭，在喇叭口受到溫度輻射時(shí)，金屬鉭鏡面會將光及熱通過反射的形式發(fā)射出來，降低表面的溫度。鉬內(nèi)筒的反面因有石墨軟氈對來自于加熱器的高溫阻隔，使通過直接輻射到鉬內(nèi)筒上的溫度大大減少，保證在使用的過程中鉬導(dǎo)流筒內(nèi)單晶硅棒與熔融的多晶硅原料之間的溫度差，從而能夠促進(jìn)單晶體的生成。上述各實(shí)施例，通過利用材料的物理化學(xué)特性，在高溫的條件下，避免了因材料特性不足而引起的導(dǎo)流筒碎裂、脫落等事故；且利用鉭金屬膜對溫度及光的反射作用，能夠進(jìn)一步降低導(dǎo)流筒內(nèi)外表面的溫度，隔斷筒內(nèi)外溫度，為長晶順利進(jìn)行提供一定的便利。

例如，本發(fā)明提供一種鉬導(dǎo)流筒，用于單晶爐中，鉬導(dǎo)流筒以金屬鉬為主要加工原料，例如通過旋壓成型的工藝使鉬導(dǎo)流筒成型后，再在導(dǎo)流筒主體表面上鍍金屬鉭。這樣，制作出的導(dǎo)流筒具有較高的強(qiáng)度與熱能反射功能，在高溫條件下具有較高的抗裂性和抗震性，不易與氧結(jié)合進(jìn)行氧化，鉬材料內(nèi)的雜質(zhì)也不易擴(kuò)散到高溫爐內(nèi)污染硅單晶生長。在加工方面成本低，易加工，耗材少，周期短。例如，所述鉬導(dǎo)流筒包括用于導(dǎo)流筒固定安裝的導(dǎo)流筒安裝定位環(huán)，即，用于通過所述安裝定位環(huán)安裝所述鉬導(dǎo)流筒。例如，在安裝定位環(huán)的定位肩座上放置導(dǎo)流筒鉬外筒以及與其相配的軸肩。例如，鉬外筒主要是鉬旋壓而成，在成型的鉬制品的表面上進(jìn)行鏡面研磨，使其形成鉬鏡面。在鉬外筒內(nèi)側(cè)填充的是保溫層，例如保溫層是石墨軟氈，石墨軟氈在導(dǎo)流筒內(nèi)起到保溫隔熱作用。在石墨軟氈即保溫層的內(nèi)側(cè)就是最重要的鉬內(nèi)筒。例如，鉬內(nèi)筒和鉬外筒之間通過相互預(yù)留的定位固定溝槽相連接，使石墨軟氈被完全密封在鉬內(nèi)筒和鉬外筒之間的空間中，其在吸收高溫的情況下，石墨軟氈中揮發(fā)出來的雜質(zhì)不會從鉬筒之間散發(fā)出去，進(jìn)入到熱場環(huán)境中去。優(yōu)選的，鉬內(nèi)筒的內(nèi)側(cè)以及鉬外筒的外側(cè)都鍍有一定厚度的鉭，且在鍍的過程中使鍍層均勻，并且表面光滑如鏡面。

使用過程中，將鉬導(dǎo)流筒先安裝完畢，如圖1所示，錐大口朝上放置，整體與其相匹配的部件相連接，由鉬導(dǎo)流筒安裝定位環(huán)承擔(dān)整個(gè)鉬導(dǎo)流筒的所有重量。因?yàn)殂f內(nèi)筒內(nèi)側(cè)表面上已經(jīng)鍍過金屬鉭，例如通過鍍膜工藝，將金屬鉭鍍膜控制得均勻且成鏡面，安裝時(shí)其喇叭口朝上，喇叭口受到溫度輻射時(shí)，金屬鉭鏡面會將光及熱通過反射的形式發(fā)射出來，從而降低表面的溫度。鉬內(nèi)筒的反面，即朝向鉬外筒的一面，因有石墨軟氈對來自于加熱器的高溫阻隔，使通過鉬內(nèi)筒外側(cè)直接輻射到鉬內(nèi)筒上的熱量大大減少，保證在使用的過程中鉬導(dǎo)流筒圓錐內(nèi)的單晶硅棒與圓錐外熔融的多晶硅原料之間存在一定的結(jié)晶溫度差，符合晶體生長條件，加速晶體生長。

這樣，就實(shí)現(xiàn)了利用材料的物理化學(xué)特性，在高溫條件下，降低材料特性不足引起的導(dǎo)流筒碎裂、脫落等事故；利用導(dǎo)流筒表面鉭鍍層的鏡面對溫度及光的反射作用，降低導(dǎo)流筒內(nèi)外表面的溫度，隔斷筒內(nèi)外溫度，為硅單晶的順利生長提供一定的便利。

又如，一種鉬導(dǎo)流筒如圖2所示，包括鉬外筒101、石墨軟氈102、鉬內(nèi)筒103、鉭層104以及安裝定位環(huán)105，例如，其中的鉭層104為鉬內(nèi)筒鉭鍍層；優(yōu)選的，鉬內(nèi)筒本身通過旋壓技術(shù)成型，沒有任何接痕及接縫，這樣可以實(shí)現(xiàn)在加工的過程中，鉬內(nèi)筒的內(nèi)表面非常平整，在此基礎(chǔ)上設(shè)置鉭層，例如鍍上金屬鉭鍍層，鍍層均勻且形成鏡面，具有很強(qiáng)的光及能量的反射功能，金屬鉬本身的物理特性決定了其具有較強(qiáng)的抗彎強(qiáng)度和導(dǎo)熱能力。鍍過金屬鉭的圓錐型鉬內(nèi)筒不但能反射能量，還能抵抗高溫，以致在設(shè)備運(yùn)行過程中，不會裂開，不會脫落掉入坩堝或熱場內(nèi)，從而避免了破壞生長設(shè)備或環(huán)境。鉬內(nèi)筒的外層使用具有保溫性能的石墨軟氈對其進(jìn)行支撐，使其在高溫下不至于產(chǎn)生變形且將石墨軟氈左右兩側(cè)的高溫隔開。鉬外筒上具有凸臺，方便對鍍鉭后的鉬內(nèi)筒定位并將石墨軟氈牢牢的密封于兩者之間，在高溫下，石墨軟氈內(nèi)的雜質(zhì)同時(shí)也密封在兩者之間，無法進(jìn)入晶體生長環(huán)境中。石墨軟氈主要起到阻隔由鉬外筒一側(cè)輻射過來的溫度，防止其傳導(dǎo)到鉬內(nèi)筒上，保證使用過程中鉬導(dǎo)流筒內(nèi)單晶硅棒與熔融的多晶硅原料之間的溫度差符合硅單晶生長條件。鉬外筒的軸肩使用導(dǎo)流筒安裝定位環(huán)進(jìn)行定位和固定，并將所有的重量轉(zhuǎn)移到導(dǎo)流筒安裝定位環(huán)上。整個(gè)過程中避免使用水冷卻裝置來降低導(dǎo)流筒內(nèi)側(cè)溫度。避開了易氧化、易碎的石墨軟氈保溫層，增加導(dǎo)流筒整體的使用壽命。鉭鍍層增加了鉬錐體內(nèi)部的熱量反射，并封堵住鉬本身制作過程中的缺陷，使用過程中提高硅單晶體的生長速度的控制和導(dǎo)流筒本身的使用壽命。

結(jié)合采用上述任一實(shí)施例所述鉬導(dǎo)流筒，本發(fā)明又一實(shí)施例是，一種單晶爐，其具有上述任一實(shí)施例所述鉬導(dǎo)流筒。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的實(shí)施例還包括，上述各實(shí)施例的各技術(shù)特征，相互組合形成的鉬導(dǎo)流筒及具有所述鉬導(dǎo)流筒的單晶爐。本發(fā)明通過模具進(jìn)行加工制作旋壓成型，加工周期短，耗材少，成本低，加工方便，對初始調(diào)試階段的設(shè)備來講，方便導(dǎo)流筒配合工藝的變更；導(dǎo)流筒表面的鉭鍍層不但解決了導(dǎo)流筒內(nèi)外溫度問題，還解決了鉬導(dǎo)流筒本身雜質(zhì)高溫條件的釋放，有效預(yù)防了為解決導(dǎo)流筒內(nèi)外溫度問題而使用的水管冷卻，避免了水管破裂而導(dǎo)致爐子爆炸的風(fēng)險(xiǎn)；并且改變了現(xiàn)有石墨材質(zhì)導(dǎo)流筒在韌性上不足的特點(diǎn)，降低因?qū)Я魍菜榱?、脫落而引起的熱場受損問題。

需要說明的是，上述各技術(shù)特征繼續(xù)相互組合，形成未在上面列舉的各種實(shí)施例，均視為本發(fā)明說明書記載的范圍；并且，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。