一種單晶硅石墨底部加熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種單晶硅石墨底部加熱器，該加熱器包括底部加熱器本體和電極腳。所述的底部加熱器本體包括沿左右方向?qū)ΨQ布置的連接板，兩個(gè)所述的連接板之間設(shè)置有沿上下方向?qū)ΨQ布置的發(fā)熱體。所述發(fā)熱體包括第一蛇形體，和位于兩個(gè)所述第一蛇形體之間的第二蛇形體，所述的第一蛇形體和第二蛇形體共同形成一個(gè)“T”字形。所述的發(fā)熱體和連接板共同形成了中間具有第一空隙的“十”字結(jié)構(gòu)，且所述第一空隙的內(nèi)切圓的直徑大于所述托盤底部的直徑。所述的連接板上通過螺紋連接有電極腳。該底部加熱器不僅能夠有效的降低加工成本和加工時(shí)間，節(jié)約加工原料，而且能夠有效的提高通氣率，延長加熱器的使用壽命，提高晶體的品質(zhì)。
【專利說明】
一種單晶娃石墨底部加熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種加熱器，具體地說是一種應(yīng)用于單晶硅生產(chǎn)的石墨底部加熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]在大尺寸單晶硅生產(chǎn)中，為了提高熱場(chǎng)的均勻性，縮短化料時(shí)間，解決熱場(chǎng)控制難和熔硅再結(jié)晶的問題，通常會(huì)在原有的環(huán)形加熱器的基礎(chǔ)上增加底部加熱器。由于底部加熱器上有兩個(gè)高出底部加熱器本體20mm的電極腳，這在加工和實(shí)用的過程中主要存在以下兩方面的問題:
[0003]第一，由于所述的電極腳高出底部加熱器本體20mm，因此用于加工底部加熱器的材料的厚度必須大于底部加熱器本體厚度與電極腳的厚度和，然后在加工時(shí)，將電極腳及底部加熱器本體以外的部分再加工掉，這樣不僅浪費(fèi)了昂貴的材料，增加了加工時(shí)間及生產(chǎn)成本，而且切削下來的大量石墨粉只能作為廢物處理，還會(huì)造成環(huán)境污染。
[0004]第二，由于底部加熱器在使用的過程中，會(huì)出現(xiàn)由于接觸面不平整或松動(dòng)而引起的打火現(xiàn)象，而且一旦出現(xiàn)打火現(xiàn)象，就有可能擊穿底部加熱器，造成加熱器的損壞。
[0005]第三，目前大部分的底部加熱器都是采用圓形結(jié)構(gòu)，例如專利號(hào)為201320683419.2中所公開的單晶爐用底部加熱器，專利號(hào)為201520443871.0中所公開的一種單晶爐底部加熱器以及專利號(hào)為200920122502.6中所公開的改進(jìn)的直拉單晶爐加熱器結(jié)構(gòu)等。采用圓形結(jié)構(gòu)由于底部加熱器與環(huán)形加熱器之間的空隙變小，因此會(huì)降低通氣率，從而使大量的氧化物在加熱器和晶體的表面堆積，不僅會(huì)氧化加熱器，使加熱器的壽命降低，而且降低了成晶率，同時(shí)也降低了晶體的品質(zhì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供了一種單晶硅石墨底部加熱器，該底部加熱器不僅能夠有效的降低加工成本和加工時(shí)間，節(jié)約加工原料，而且能夠有效的提高通氣率，延長加熱器的使用壽命，提尚晶體的品質(zhì)。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0008]—種單晶硅石墨底部加熱器，包括底部加熱器本體和電極腳，所述的底部加熱器本體包括沿左右方向?qū)ΨQ布置的連接板；
[0009]兩個(gè)所述的連接板之間設(shè)置有沿上下方向?qū)ΨQ布置的發(fā)熱體；
[0010]所述發(fā)熱體包括第一蛇形體，和位于兩個(gè)所述第一蛇形體之間的第二蛇形體，所述的第一蛇形體和第二蛇形體共同形成一個(gè)“T”字形，且所述發(fā)熱體的中部設(shè)置有用于容納托盤底部的凹槽；
[0011 ]所述的發(fā)熱體和連接板共同形成了中間具有第一空隙的“十”字結(jié)構(gòu)，且所述第一空隙的內(nèi)切圓的直徑大于所述托盤底部的直徑；
[0012]所述的連接板上設(shè)置有電極腳，且所述的電極腳與連接板之間通過螺紋相連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述的電極腳為截面呈T型的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，且所述電極腳的直徑較小的一端設(shè)置有外螺紋。
[0014]進(jìn)一步地，所述第一空隙的內(nèi)切圓的直徑大于所述托盤底部直徑5_。
[0015]進(jìn)一步地，所述的連接板、發(fā)熱體和電極腳均采用石墨材料制作而成。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]1、所述的電極腳和底部加熱器本體采用分體式結(jié)構(gòu)，這樣在加工電極腳和底部加熱器本體時(shí)就可以分開單獨(dú)加工，不僅節(jié)約了加工原料，降低了加工成本，而且減少了加工廢料的產(chǎn)生，保護(hù)了環(huán)境。
[0018]2、所述的電極腳和底部加熱器本體之間采用螺紋連接，這樣一方面降低了打火的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面，即使出現(xiàn)了打火的現(xiàn)象，損壞的也只是電極腳而已，更換的時(shí)候只需要更換電極腳即可，保護(hù)了底部加熱器，降低了維修成本。
[0019]3、通過采用“十字”結(jié)構(gòu)，有效的提高了在使用過程中的通氣率，使生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的氧化物能夠及時(shí)的跟隨氣流排出，避免了氧化物在加熱器和晶體上堆積，延長了加熱器的使用壽命，提高了成晶率，保證了晶體品質(zhì)。
【附圖說明】

[0020]圖1為本實(shí)用新型的主視圖；
[0021]圖2為圖1中的A-A剖視圖；
[0022]圖中:11-第一發(fā)熱體，111-第一蛇形體，112-第二蛇形體，12-第二發(fā)熱體，13-第一連接板，14-第二連接板，2-電極腳，3-環(huán)形加熱器外邊界，41-第一空隙，42-第二空隙。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了方便描述，現(xiàn)定義坐標(biāo)系如圖1所示。
[0024]如圖1所示，一種單晶硅石墨底部加熱器包括底部加熱器本體，所述的底部加熱器本體包括沿左右方向?qū)ΨQ布置的結(jié)構(gòu)相同的第一連接板13和第二連接板14。所述的第一連接板13和第二連接板14之間設(shè)置有沿上下方向?qū)ΨQ布置的結(jié)構(gòu)相同的第一發(fā)熱體11和第二發(fā)熱體12，其中所述第一發(fā)熱體11的左、右兩端分別與第一連接板13和第二連接板14的上端相連，所述第二發(fā)熱體12的左、右兩端分別與第一連接板13和第二連接板14的下端相連。在這里所述的第一連接板13、第二連接板14、第一發(fā)熱體11和第二發(fā)熱體12僅是為了方便對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述而進(jìn)行的定義，實(shí)際上所述的第一連接板13、第二連接板14、第一發(fā)熱體11和第二發(fā)熱體12為一個(gè)整體，且采用石墨材料制作而成。
[0025]由于所述的第一發(fā)熱體11和第二發(fā)熱體12結(jié)構(gòu)相同，且對(duì)稱布置，在此僅以第二發(fā)熱體12為例對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。如圖1所示，所述的第二發(fā)熱體12包括分別與所述第一連接板13和第二連接板14相連的第一蛇形體111，以及位于兩個(gè)所述的第一蛇形體111之間的第二蛇形體112，且兩個(gè)所述的第一蛇形體111和第二蛇形體112共同形成一個(gè)“T”字形，且所述第二發(fā)熱體12的中部與第二蛇形體112相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置有用于容納托盤底部的凹槽。
[0026]這樣，所述的第一發(fā)熱體11、第二發(fā)熱體12、第一連接板13和第二連接板14共同形成了中間具有第一空隙41的“十”字結(jié)構(gòu)，且所述第一空隙41的內(nèi)切圓的直徑大于所述托盤底部的直徑。優(yōu)選的，所述內(nèi)切圓的直徑大于所述托盤底部直徑5mm。當(dāng)?shù)撞考訜崞髋c環(huán)形加熱器配合使用時(shí)，所述底部加熱器外邊緣與環(huán)形加熱器之間又形成了四個(gè)第二空隙42，這樣能夠有效的提高加熱器在使用過程中的通氣率，從而減少氧化物的堆積，延長加熱器的使用壽命，提尚成晶率和保證晶體品質(zhì)。
[0027]如圖2所示，所述的第一連接板13和第二連接板14上分別設(shè)置有電極腳2，所述的電極腳2為截面呈T型的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，且所述電極腳2的直徑較小的一端設(shè)置有外螺紋，所述的第一連接板13和第二連接板14上分別設(shè)置有與所述電極腳2上的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋。所述的電極腳2采用石墨材料制作而成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單晶硅石墨底部加熱器，包括底部加熱器本體和電極腳，其特征在于:所述的底部加熱器本體包括沿左右方向?qū)ΨQ布置的連接板； 兩個(gè)所述的連接板之間設(shè)置有沿上下方向?qū)ΨQ布置的發(fā)熱體； 所述發(fā)熱體包括第一蛇形體，和位于兩個(gè)所述第一蛇形體之間的第二蛇形體，所述的第一蛇形體和第二蛇形體共同形成一個(gè)“T”字形，且所述發(fā)熱體的中部設(shè)置有用于容納托盤底部的凹槽； 所述的發(fā)熱體和連接板共同形成了中間具有第一空隙的“十”字結(jié)構(gòu)，且所述第一空隙的內(nèi)切圓的直徑大于所述托盤底部的直徑； 所述的連接板上設(shè)置有電極腳，且所述的電極腳與連接板之間通過螺紋相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶硅石墨底部加熱器，其特征在于:所述的電極腳為截面呈T型的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，且所述電極腳的直徑較小的一端設(shè)置有外螺紋。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶硅石墨底部加熱器，其特征在于:所述第一空隙的內(nèi)切圓的直徑大于所述托盤底部直徑5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶硅石墨底部加熱器，其特征在于:所述的連接板、發(fā)熱體和電極腳均采用石墨材料制作而成。
【文檔編號(hào)】C30B35/00GK205711040SQ201620642564
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】李為兵, 姜明理, 劉海濤
【申請(qǐng)人】山東偉基炭科技有限公司