一種用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于單晶硅生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道。
【背景技術(shù)】
[0002]直拉法生長(zhǎng)單晶硅是目前生產(chǎn)單晶硅最廣泛的應(yīng)用技術(shù)，而直拉單晶爐內(nèi)的排氣系統(tǒng)是重要的系統(tǒng)之一，其直接影響單晶的成晶。排氣的主要作用是帶走爐內(nèi)揮發(fā)物，而排氣不暢則導(dǎo)致以下幾點(diǎn):
[0003]第一、影響爐內(nèi)揮發(fā)物的排出，進(jìn)而影響單晶的成晶率；
[0004]第二、排氣不暢可引局部氣體對(duì)流，渦流，從而引起機(jī)械震動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致液面震動(dòng)，最終不利于單晶生長(zhǎng)。
[0005]因此，需要改善排氣裝置，減少或避免因排氣不暢對(duì)單晶生長(zhǎng)的影響，進(jìn)而減少或避免工時(shí)浪費(fèi)，提高工時(shí)利用率，提高產(chǎn)能，降低成本。中國(guó)專利CN102312284B公開(kāi)的一種具有多個(gè)均布向下的排氣管道的直拉式硅單晶爐排氣方式，其特點(diǎn)是增大了排氣管道通徑，提高了排氣效率。其不足在于:一方面排氣過(guò)程中存在較大排氣阻力，容易誘導(dǎo)產(chǎn)生因排氣然后可使得氣體在管道口附近產(chǎn)生渦流，這可直接降低排氣效率；另一方面普通排氣管道存在較大的阻力，容易誘導(dǎo)機(jī)械震動(dòng)等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明創(chuàng)造要解決以上技術(shù)問(wèn)題，提供一種用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是:一種用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道，包括爐內(nèi)縮放管和爐外縮放管，所述爐內(nèi)縮放管包括依次連接的氣體進(jìn)入段、收縮段和氣體排出段，所述氣體進(jìn)入段為呈喇叭狀的擴(kuò)口，所述收縮段和所述氣體排出段均為直通管，且所述收縮段的直通管管徑小于所述氣體排出段的直通管管徑，所述爐外縮放管與所述氣體排出段相連，所述爐外縮放管為管體外徑等徑的通管，所述爐外縮放管的管體內(nèi)壁面設(shè)有數(shù)個(gè)凸緣和凹緣，各凸緣和凹緣交替連接而形成波浪狀起伏。
[0008]進(jìn)一步，所述收縮段的一端與所述擴(kuò)口的收縮口圓弧過(guò)渡連接，所述收縮段的另一端與所述氣體排出段圓弧過(guò)渡連接。
[0009]進(jìn)一步，所述擴(kuò)口的開(kāi)放口外壁上連接環(huán)形塞。
[0010]進(jìn)一步，所述爐外縮放管的管體外壁上設(shè)有保溫碳?xì)帧?br>[0011]本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:一種用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道，一方面可以加快氬氣及爐內(nèi)揮發(fā)物的混合氣體排出爐內(nèi)的速度，縮短揮發(fā)物在爐內(nèi)及管道口的停留時(shí)間，減少揮發(fā)物在爐膛排氣管口的聚集與沉積；另一方面，爐外縮放管可使管內(nèi)氣體由層流變?yōu)橥牧?，減薄邊界層厚度，同時(shí)提高管道內(nèi)揮發(fā)物溫度，有利于降低揮發(fā)物在管道內(nèi)的沉積，可有效改善排氣效率、降低由排氣管道堵塞引起的熔體液面抖動(dòng)的概率，進(jìn)而改善成晶。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是爐內(nèi)縮放管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是爐外縮放管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明創(chuàng)造使用狀態(tài)示意圖。
[0015]圖中:1、擴(kuò)口 ；2、收縮段；3、氣體排出段；4、凸緣；
[0016]5、凹緣；6、環(huán)形塞。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的具體實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]—種用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道，包括爐內(nèi)縮放管和爐外縮放管，所述爐內(nèi)縮放管包括依次連接的氣體進(jìn)入段、收縮段2和氣體排出段3，所述氣體進(jìn)入段為呈喇叭狀的擴(kuò)口 1，所述收縮段2和所述氣體排出段3均為直通管，且所述收縮段2的直通管管徑小于所述氣體排出段3的直通管管徑，所述爐外縮放管與所述氣體排出段3相連，所述爐外縮放管為管體外徑等徑的通管，所述爐外縮放管的管體內(nèi)壁面設(shè)有數(shù)個(gè)凸緣4和凹緣5，各凸緣4和凹緣5交替連接而形成波浪狀起伏。
[0019]所述收縮段2的一端與所述擴(kuò)口 I的收縮口圓弧過(guò)渡連接，所述收縮段2的另一端與所述氣體排出段3圓弧過(guò)渡連接。
[0020]所述擴(kuò)口 I的開(kāi)放口外壁上連接環(huán)形塞6。
[0021]所述爐外縮放管的管體外壁上設(shè)有保溫碳?xì)帧?br>[0022]本發(fā)明創(chuàng)造所提供的一種可快速有效排出爐內(nèi)揮發(fā)物的用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道，該管道主要分為兩部分，一部分為爐內(nèi)放縮管，如圖1所示，其由擴(kuò)口 1、收縮段2和氣體排出段3組成；另一部分為爐外縮放管，如圖2所示，其結(jié)構(gòu)外徑為等徑、內(nèi)徑為波浪形的通管，同時(shí)爐外縮放管道管體外壁上增加保溫炭氈。
[0023]爐內(nèi)縮放管，其由擴(kuò)口 1、收縮段2和氣體排出段3組成，管道材料為高純石墨材料。直拉單晶爐裝料、化料、摻雜后，揮發(fā)物由原料及輔料中揮發(fā)，由氬氣混合成混合氣體，并由爐內(nèi)縮放管排到爐外縮放管，并由抽氣栗帶走。喇叭狀擴(kuò)口 I和收縮段2，可加快氬氣及爐內(nèi)揮發(fā)物的混合氣體排出爐內(nèi)的速度，縮短揮發(fā)物在爐內(nèi)及管道口的停留時(shí)間，減少揮發(fā)物在爐膛排氣管口的聚集與沉積。爐外縮放管，管體內(nèi)壁設(shè)有由交替連接的凸緣4和凹緣5組成的波浪狀，可減少爐膛內(nèi)排氣口處氣體的渦流，減少停留時(shí)間，進(jìn)而降低此處揮發(fā)物的沉積量，減少由排氣不流暢導(dǎo)致的成晶不良問(wèn)題。如圖3所示，本發(fā)明創(chuàng)造具體使用過(guò)程為:擴(kuò)口 I為進(jìn)氣端，氣體從喇叭狀擴(kuò)口 I快速進(jìn)入，經(jīng)由收縮段2變徑提速，再?gòu)臍怏w排出段3輸送至爐外縮放管。爐外縮放管材料為不銹鋼，另在爐外管道外裹保溫炭氈。擴(kuò)口 I的開(kāi)放口外壁上連接環(huán)形塞6，目的是方便擴(kuò)口 I伸入保溫桶中。
[0024]以上對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)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(qǐng)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)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道，其特征在于:包括爐內(nèi)縮放管和爐外縮放管，所述爐內(nèi)縮放管包括依次連接的氣體進(jìn)入段、收縮段和氣體排出段，所述氣體進(jìn)入段為呈喇叭狀的擴(kuò)口，所述收縮段和所述氣體排出段均為直通管，且所述收縮段的直通管管徑小于所述氣體排出段的直通管管徑，所述爐外縮放管與所述氣體排出段相連，所述爐外縮放管為管體外徑等徑的通管，所述爐外縮放管的管體內(nèi)壁面設(shè)有數(shù)個(gè)凸緣和凹緣，各凸緣和凹緣交替連接而形成波浪狀起伏。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道，其特征在于:所述收縮段的一端與所述擴(kuò)口的收縮口圓弧過(guò)渡連接，所述收縮段的另一端與所述氣體排出段圓弧過(guò)渡連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道，其特征在于:所述擴(kuò)口的開(kāi)放口外壁上連接環(huán)形塞。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道，其特征在于:所述爐外縮放管的管體外壁上設(shè)有保溫碳?xì)帧?br>【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于直拉硅單晶爐排氣系統(tǒng)的排氣管道，包括爐內(nèi)縮放管和爐外縮放管，爐內(nèi)縮放管包括氣體進(jìn)入段、收縮段和氣體排出段，氣體進(jìn)入段為呈喇叭狀擴(kuò)口，收縮段和氣體排出段均為直通管，收縮段的直通管管徑小于氣體排出段的直通管管徑，爐外縮放管與氣體排出段相連，爐外縮放管為管體外徑等徑的通管，爐外縮放管的管體內(nèi)壁面設(shè)有凸緣和凹緣。本發(fā)明創(chuàng)造可加快氬氣及爐內(nèi)揮發(fā)物的混合氣體排出爐內(nèi)的速度，縮短揮發(fā)物在爐內(nèi)及管道口的停留時(shí)間，減少揮發(fā)物在爐膛排氣管口的聚集與沉積；可使管內(nèi)氣體由層流變?yōu)橥牧?，提高管道?nèi)揮發(fā)物溫度，有利于降低揮發(fā)物在管道內(nèi)的沉積，可有效改善排氣效率、降低由排氣管道堵塞引起的熔體液面抖動(dòng)的概率，進(jìn)而改善成晶。
【IPC分類】C30B15/00, C30B29/06
【公開(kāi)號(hào)】CN204752905
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520385238
【發(fā)明人】婁中士, 王林, 李亞哲, 鄭海峰, 張頌越, 孫毅
【申請(qǐng)人】天津市環(huán)歐半導(dǎo)體材料技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月4日