一种单晶炉防漏硅装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 2065077 U(45)授权公告日 2019.06.11

(21)申请号 201821161557.3(22)申请日 2018.07.20

(73)专利权人 西安创联新能源设备有限公司

地址 710065 陕西省西安市电子城电子西

街3号(72)发明人 时刚　武海军　张灵鸽　(51)Int.Cl.

C30B 15/00(2006.01)C30B 29/06(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图1页

CN 2065077 U(54)实用新型名称

一种单晶炉防漏硅装置(57)摘要

本实用新型具体涉及一种单晶炉防漏硅装置，包括不锈钢炉室、设置在不锈钢炉室底部端面上的防漏装置以及设置在不锈钢炉室内部的热场组件，所述的防漏装置上还设有测温报警器；所述的热场组件包括石英坩埚、石墨坩埚、坩埚托盘、坩埚托杆、石墨加热器及保温组件，所述的石英坩埚安装在石墨坩埚内，所述的石墨坩埚安装于坩埚托盘上端，所述坩埚托盘下端安装在坩埚托杆上，所述的坩埚托杆穿过不锈钢炉室安装在下传动系统上，所述的保温组件安装在不锈钢炉室内的侧壁部位及防漏装置上，所述的石墨坩埚外侧还设有石墨加热器，所述的石墨加热器通过加热电极固定在不锈钢炉室上。本装置可以减少因漏硅产生的经济损失，避免安全事故的发生。

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权　利　要　求　书

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1.一种单晶炉防漏硅装置，其特征在于：包括不锈钢炉室、设置在不锈钢炉室底部端面上的防漏装置以及设置在不锈钢炉室内部的热场组件；所述的防漏装置设于不锈钢炉室的底部端面上，所述的防漏装置上还设有测温报警器；所述的热场组件包括石英坩埚、石墨坩埚、坩埚托盘、坩埚托杆、石墨加热器及保温组件，所述的石英坩埚安装在石墨坩埚内，所述的石墨坩埚安装于坩埚托盘上端，所述坩埚托盘下端安装在坩埚托杆上，所述的坩埚托杆穿过不锈钢炉室安装在下传动系统上，所述的保温组件安装在不锈钢炉室内的侧壁部位及防漏装置上，所述的石墨坩埚外侧还设有石墨加热器，所述的石墨加热器通过加热电极固定在不锈钢炉室上。

2.根据权利要求1所述的单晶炉防漏硅装置，其特征在于：所述防漏装置选用耐高温材料，其温度≥1600℃。

3.根据权利要求2所述的单晶炉防漏硅装置，其特征在于：所述防漏装置选用金属钨钼材料。

4.根据权利要求2所述的单晶炉防漏硅装置，其特征在于：所述防漏装置选用碳纤维材料，其温度≥1600℃。

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说　明　书一种单晶炉防漏硅装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及晶体硅生产的技术领域，具体涉及一种单晶炉防漏硅装置。背景技术

[0002]提拉法单晶硅生长的原理，在不锈钢真空炉腔内，惰性气体(氩气)环境中，用石墨电阻加热器将多晶硅材料熔化，在特定温区内，通过晶体传动机构带动籽晶运动，通过坩埚传动机构带动熔液运动，形成晶体的固液交界面，并产生一个适合硅晶体生长的温度场，实现生长成无位错的单晶硅棒。

[0003]随着国内太阳能光伏产业技术的不断成熟，行业竞争日趋激烈，各单晶硅设备制造厂家都陆续朝着拉制大尺寸晶体，提高单炉投料量的方向发展，目前大多数通过两种方式实现：1、设计大尺寸炉体和大热场，增大石英坩埚尺寸，加大投料量。2、设计二次投料机构，通过多次投料，以加大石英坩埚的装料量。这两种方式存在有安全方面的隐患：更多的原料，需要更长的化料时间，然而石英坩埚在长时间处于硅熔点以上的温度时容易变软变形，石英坩埚自身也有一定几率存在肉眼及测试仪器观察不到的缺陷或应力存在，当残次品石英坩埚投入使用，会有漏硅的可能。硅溶液一旦漏出，将会流动到石墨热场组件上及不锈钢真空炉腔内部，有可能会烧穿炉腔内壁，导致不锈钢炉壁夹层中的冷却水迅速气化，炉内压力迅速增大，会造成较大的经济损失，严重时炉内剧增压力，来不及释放，会有爆炸的隐患。

实用新型内容

[0004]为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种单晶炉防漏硅装置，减少因漏硅产生的经济损失，避免安全事故的发生。[0005]本实用新型采用的技术方案为：[0006]一种单晶炉防漏硅装置，其特征在于：包括不锈钢炉室、设置在不锈钢炉室底部端面上的防漏装置以及设置在不锈钢炉室内部的热场组件；所述的防漏装置设于不锈钢炉室的底部端面上，所述的防漏装置上还设有测温报警器；所述的热场组件包括石英坩埚、石墨坩埚、坩埚托盘、坩埚托杆、石墨加热器及保温组件，所述的石英坩埚安装在石墨坩埚内，所述的石墨坩埚安装于坩埚托盘上端，所述坩埚托盘下端安装在坩埚托杆上，所述的坩埚托杆穿过不锈钢炉室安装在下传动系统上，所述的保温组件安装在不锈钢炉室内的侧壁部位及防漏装置上，所述的石墨坩埚外侧还设有石墨加热器，所述的石墨加热器通过加热电极固定在不锈钢炉室上。[0007]进一步地，所述防漏装置选用耐高温材料(≥1600℃)。[0008]进一步地，所述防漏装置选用金属钨钼材料。[0009]进一步地，所述防漏装置选用碳纤维材料(1600℃)。[0010]本实用新型的有益效果：不锈钢炉室内的底部端面上设置的防漏硅装置在硅液体泄漏时，温度会急速上升，达到安全临界值时，测温报警装置会报警，操作人员将会及时的

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说　明　书

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发现漏硅信息，会启动紧急漏硅处理程序，避免高温硅液持续泄漏接触热场其余组件，同时避免高温硅液流至不锈钢炉室的内壁及底面，降低因漏硅产生的经济损失，并避免高温硅液烧穿不锈钢炉室内壁及底面而引发的安全事故。

附图说明

[0011]图1为本实用新型的结构示意图[0012]其中，1、不锈钢炉室；2、不锈钢炉室的底部端面；3、石英坩埚；4、石墨坩埚；5、保温组件；6、石墨加热器；7、坩埚托盘；8、坩埚托杆；9、加热电极；10、防漏装置；11、测温报警器。具体实施方式

[0013]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0014]如图1所示，本实用新型具体公开了一种单晶炉防漏硅装置，包括不锈钢炉室1、设置在不锈钢炉室底部端面2上的防漏装置10以及设置在不锈钢炉室1内部的热场组件；所述的防漏装置10设于不锈钢炉室的底部端面2上，所述的防漏装置10上还设有测温报警器11；所述的热场组件包括石英坩埚3、石墨坩埚4、坩埚托盘7、坩埚托杆8、石墨加热器6及保温组件5，所述的石英坩埚3安装在石墨坩埚4内，所述的石墨坩埚4安装于坩埚托盘7上端，所述坩埚托盘7下端安装在坩埚托杆8上，所述的坩埚托杆8穿过不锈钢炉室1安装在下传动系统上，所述的保温组件5安装在不锈钢炉室1内的侧壁部位及防漏装置10上，所述的石墨坩埚4外侧还设有石墨加热器6，所述的石墨加热器6通过加热电极9固定在不锈钢炉室1上。[0015]其中，所述防漏装置9选用耐高温材料(≥1600℃)，且优选金属钨钼材料和碳纤维材料(1600℃)。

[0016]其工作原理：当石英坩埚3在高温状态下有裂纹，融化的硅液从石英坩埚3内泄漏，流经石墨坩埚4和不锈钢炉室1底部的保温组件5，流至防漏装置10上，防漏装置10的温度会急速上升，达到安全临界值时，测温报警器11会报警，操作人员将会及时的发现漏硅信息，会启动紧急漏硅处理程序，避免高温硅液持续泄漏接触热场其余组件，同时避免高温硅液流至不锈钢炉室1的底部端面2上，降低因漏硅产生的经济损失，并避免高温硅液烧穿底部端面2及不锈钢炉室1的内壁而引发的安全事故。

[0017]以上对本实用新型实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的。

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说　明　书　附　图

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图1

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