一種提高直拉硅單晶生長速度的新型導(dǎo)流筒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明創(chuàng)造提供一種提高直拉硅單晶生長速度的新型導(dǎo)流筒，包括內(nèi)筒、內(nèi)筒筒罩、外筒、外筒筒罩和保溫層；所述內(nèi)筒包括內(nèi)筒上部和內(nèi)筒下部且兩者相連接構(gòu)成內(nèi)筒；所述內(nèi)筒套裝在外筒內(nèi)部，且與外筒連接；所述保溫層置于由內(nèi)筒和外筒連接后構(gòu)成的腔體內(nèi)部；所述內(nèi)筒上部被內(nèi)筒上部筒罩覆蓋且緊密貼合，所述內(nèi)筒下部被內(nèi)筒下部筒罩覆蓋且緊密貼合，所述外筒被外筒筒罩覆蓋且緊密貼合。本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本方案一方面可減少內(nèi)筒下部對晶體的輻射熱，增加內(nèi)筒上部向外輻射和反射熱量，加快結(jié)晶潛熱釋放，提高拉速，另一方面，減少熱量吸收、降低導(dǎo)流筒外筒溫度、增加晶體表面輻射散熱，提高拉速，降低功耗，提高效率，節(jié)約成本。
【專利說明】一種提高直拉硅單晶生長速度的新型導(dǎo)流筒

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于硅單晶制造裝置領(lǐng)域，尤其是涉及一種提高直拉硅單晶生長速度的新型導(dǎo)流筒。

【背景技術(shù)】
[0002]直拉法生長單晶硅是目前生產(chǎn)單晶硅最廣泛的應(yīng)用技術(shù)，而隨著光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下需要進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，以降低成本。提高生產(chǎn)效率最直接的方式為提高晶體等徑生長速度，縮短拉晶時間。實(shí)際生產(chǎn)中，首先需增加晶體軸向溫度梯度以增加結(jié)晶潛熱的釋放，再降低結(jié)晶界面處熔體內(nèi)軸向溫度梯度，以達(dá)到提高晶體等徑生長速度，縮短拉晶時間的生產(chǎn)目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明創(chuàng)造要解決的問題是提供一種能夠提高直拉硅生長速度的新型導(dǎo)流筒。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是:一種提高直拉硅單晶生長速度的新型導(dǎo)流筒，包括內(nèi)筒、外筒和保溫層；
[0005]所述內(nèi)筒包括內(nèi)筒上部和內(nèi)筒下部且內(nèi)筒上部和內(nèi)筒下部連接構(gòu)成內(nèi)筒；
[0006]所述內(nèi)筒為套筒狀結(jié)構(gòu)且所述內(nèi)筒下端直徑小于上端直徑；所述外筒為套筒狀結(jié)構(gòu)且所述外筒下端直徑小于上端直徑；所述內(nèi)筒下端直徑小于外筒下端直徑，所述內(nèi)筒上端直徑小于外筒上端直徑；
[0007]所述內(nèi)筒套裝在外筒內(nèi)部，且內(nèi)筒下部與外筒連接；所述保溫層置于由內(nèi)筒和外筒連接后構(gòu)成的腔體內(nèi)部；
[0008]所述內(nèi)筒上部材料為高輻射系數(shù)的鏡面材料；
[0009]所述內(nèi)筒下部材料為低輻射系數(shù)的非鏡面材料；
[0010]所述外筒材料為低輻射系數(shù)的鏡面材料。
[0011]一種提高直拉硅單晶生長速度的新型導(dǎo)流筒，包括內(nèi)筒、內(nèi)筒筒罩、外筒、外筒筒罩和保溫層；
[0012]所述內(nèi)筒包括內(nèi)筒上部和內(nèi)筒下部且內(nèi)筒上部和內(nèi)筒下部連接構(gòu)成內(nèi)筒；
[0013]所述內(nèi)筒筒罩包括內(nèi)筒上部筒罩和內(nèi)筒下部筒罩；
[0014]所述內(nèi)筒為套筒狀結(jié)構(gòu)且所述內(nèi)筒下端直徑小于上端直徑；所述外筒為套筒狀結(jié)構(gòu)且所述外筒下端直徑小于上端直徑；所述內(nèi)筒下端直徑小于外筒下端直徑，所述內(nèi)筒上端直徑小于外筒上端直徑；
[0015]所述內(nèi)筒套裝在外筒內(nèi)部，且內(nèi)筒下部與外筒連接；所述保溫層置于由內(nèi)筒和外筒連接后構(gòu)成的腔體內(nèi)部；所述內(nèi)筒上部被內(nèi)筒上部筒罩覆蓋且緊密貼合，所述內(nèi)筒下部被內(nèi)筒下部筒罩覆蓋且緊密貼合，所述外筒被外筒筒罩覆蓋且緊密貼合。
[0016]所述內(nèi)筒上部筒罩材料為高輻射系數(shù)的鏡面材料；
[0017]所述內(nèi)筒下部筒罩材料為低輻射系數(shù)的非鏡面材料；
[0018]所述外筒筒罩材料為低輻射系數(shù)的鏡面材料。
[0019]優(yōu)選地，所述內(nèi)筒下部高度與內(nèi)筒上部高度的比值為0.3-1.5。
[0020]本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本方案所述的內(nèi)筒(內(nèi)筒筒罩)上部是高輻射系數(shù)材料且表面為鏡面反射面，下部為低吸收系數(shù)非鏡面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，一方面可減少內(nèi)筒下部對晶體的輻射熱，同時增加內(nèi)筒上部向外輻射和反射的熱量，加快結(jié)晶潛熱的釋放，進(jìn)而提高拉速，另一方面，外筒(外筒筒罩)材料選用低輻射系數(shù)的鏡面材料，減少導(dǎo)流筒對加熱器或坩堝邊緣的熱量吸收、降低導(dǎo)流筒外筒溫度、增加晶體表面的輻射散熱，進(jìn)而提聞拉速，降低功耗，提聞效率，節(jié)約成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中:1_內(nèi)筒，11_內(nèi)筒上部，12-內(nèi)筒下部,2-內(nèi)筒筒罩,21-內(nèi)筒上部筒罩，22-內(nèi)筒下部筒罩，3-外筒,4-外筒筒罩,5-保溫層。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造的具體實(shí)施例做詳細(xì)說明。
[0025]第一實(shí)施例:
[0026]一種提高直拉硅單晶生長速度的新型導(dǎo)流筒，包括內(nèi)筒1、內(nèi)筒筒罩2、外筒3、外筒筒罩4和保溫層5 ;所述內(nèi)筒I包括內(nèi)筒上部11和內(nèi)筒下部12且內(nèi)筒上部11和內(nèi)筒下部12連接構(gòu)成內(nèi)筒1，其中連接方式可以為無縫焊接，所述內(nèi)筒下部高度與內(nèi)筒上部高度的比值為1-1.5 ;所述內(nèi)筒筒罩2包括內(nèi)筒上部筒罩21和內(nèi)筒下部筒罩22 ;所述內(nèi)筒I為套筒狀結(jié)構(gòu)且所述內(nèi)筒I下端直徑小于上端直徑；所述外筒3為套筒狀結(jié)構(gòu)且所述外筒3下端直徑小于上端直徑；所述內(nèi)筒I下端直徑小于外筒3下端直徑，所述內(nèi)筒I上端直徑小于外筒3上端直徑；所述內(nèi)筒I套裝在外筒3內(nèi)部，且內(nèi)筒下部12與外筒3連接；所述保溫層5置于由內(nèi)筒I和外筒3構(gòu)成的腔體內(nèi)部。所述內(nèi)筒上部11被內(nèi)筒上部筒罩21覆蓋且緊密貼合，所述內(nèi)筒下部12被內(nèi)筒下部筒罩22覆蓋且緊密貼合，所述外筒3被外筒筒罩4覆蓋且緊密貼合。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，通過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，確定了一定的材料選擇范圍，所述內(nèi)筒上部筒罩為21高輻射系數(shù)的鏡面材料構(gòu)成,如石英或石墨為該范圍內(nèi)常用材料。所述內(nèi)筒下部筒罩22為低輻射系數(shù)的非鏡面材料構(gòu)成，如鎢或鑰為該范圍內(nèi)常用材料。所述外筒筒罩4為低輻射系數(shù)的鏡面材料構(gòu)成，如拋光鎢或鑰為該范圍內(nèi)常用材料。
[0027]第二實(shí)施例:
[0028]在第一實(shí)施例中所述的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，不包括內(nèi)筒筒罩2和外筒筒罩4結(jié)構(gòu)，直接使用不同材料分別制作內(nèi)筒上部11、內(nèi)筒下部12、外筒3，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，通過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，確定了一定的材料選擇范圍，內(nèi)筒上部11采用高輻射系數(shù)的鏡面材料構(gòu)成，如石英或石墨為該范圍內(nèi)常用材料。內(nèi)筒下部12采用低輻射系數(shù)的非鏡面材料構(gòu)成，如鎢或鑰為該范圍內(nèi)常用材料。外筒3采用低輻射系數(shù)的鏡面材料構(gòu)成，如拋光鎢或鑰為該范圍內(nèi)常用材料。
[0029]以上對本發(fā)明創(chuàng)造的一個實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明創(chuàng)造的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種提高直拉硅單晶生長速度的新型導(dǎo)流筒，其特征在于:包括內(nèi)筒(I)、外筒(3)和保溫層(5)； 所述內(nèi)筒(I)包括內(nèi)筒上部(11)和內(nèi)筒下部(12)且內(nèi)筒上部(11)和內(nèi)筒下部(12)連接構(gòu)成內(nèi)筒⑴； 所述內(nèi)筒(I)為套筒狀結(jié)構(gòu)且所述內(nèi)筒(I)下端直徑小于上端直徑；所述外筒(3)為套筒狀結(jié)構(gòu)且所述外筒(3)下端直徑小于上端直徑；所述內(nèi)筒(I)下端直徑小于外筒(3)下端直徑，所述內(nèi)筒(I)上端直徑小于外筒(3)上端直徑； 所述內(nèi)筒⑴套裝在外筒⑶內(nèi)部，且內(nèi)筒下部(12)與外筒(3)連接；所述保溫層(5)置于由內(nèi)筒(I)和外筒(3)連接后構(gòu)成的腔體內(nèi)部； 所述內(nèi)筒上部(11)材料為高輻射系數(shù)的鏡面材料； 所述內(nèi)筒下部(12)材料為低輻射系數(shù)的非鏡面材料； 所述外筒(3)材料為低輻射系數(shù)的鏡面材料。
2.一種提高直拉硅單晶生長速度的新型導(dǎo)流筒，其特征在于:包括內(nèi)筒(I)、內(nèi)筒筒罩(2)、外筒(3)、外筒筒罩(4)和保溫層(5)； 所述內(nèi)筒(I)包括內(nèi)筒上部(11)和內(nèi)筒下部(12)且內(nèi)筒上部(11)和內(nèi)筒下部(12)連接構(gòu)成內(nèi)筒⑴； 所述內(nèi)筒筒罩(2)包括內(nèi)筒上部筒罩(21)和內(nèi)筒下部筒罩(22)； 所述內(nèi)筒(I)為套筒狀結(jié)構(gòu)且所述內(nèi)筒(I)下端直徑小于上端直徑；所述外筒(3)為套筒狀結(jié)構(gòu)且所述外筒(3)下端直徑小于上端直徑；所述內(nèi)筒(I)下端直徑小于外筒(3)下端直徑，所述內(nèi)筒(I)上端直徑小于外筒(3)上端直徑； 所述內(nèi)筒⑴套裝在外筒⑶內(nèi)部，且內(nèi)筒下部(12)與外筒(3)連接；所述保溫層(5)置于由內(nèi)筒(I)和外筒(3)連接后構(gòu)成的腔體內(nèi)部；所述內(nèi)筒上部(11)被內(nèi)筒上部筒罩(21)覆蓋且緊密貼合，所述內(nèi)筒下部(12)被內(nèi)筒下部筒罩(22)覆蓋且緊密貼合，所述外筒(3)被外筒筒罩(4)覆蓋且緊密貼合。 所述內(nèi)筒上部筒罩(21)材料為高輻射系數(shù)的鏡面材料； 所述內(nèi)筒下部筒罩(22)材料為低輻射系數(shù)的非鏡面材料； 所述外筒筒罩(4)材料為低輻射系數(shù)的鏡面材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種提高直拉硅單晶生長速度的新型導(dǎo)流筒，其特征在于:所述內(nèi)筒下部(12)高度與內(nèi)筒上部(11)高度的比值為0.3-1.5。
【文檔編號】C30B15/00GK104328485SQ201410654165
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】婁中士, 張頌越, 孫毅, 王彥君, 由佰玲, 崔敏, 喬柳 申請人:天津市環(huán)歐半導(dǎo)體材料技術(shù)有限公司