一种炉底固化毡及单晶炉
技术领域
本申请涉及单晶制造技术领域，特别是涉及一种炉底固化毡及单晶炉。
背景技术
单晶炉是一种在惰性气体的环境中将多晶硅材料熔化，利用直拉法拉制单晶硅的设备。在拉制单晶的过程中，炉内温度需保持在1000℃以上。目前单晶炉台通过铜电极将热量传递给主加热器和底部加热器，继而通过加热器使炉体内部保持良好的温度梯度，从而拉制出品质优良的单晶棒。
在拉制单晶过程中会产生一系列杂质挥发物，大部分挥发物会通过排气孔被气泵吸走，但仍有部分挥发物残留在单晶炉内，且主要残留在石墨电极与电极孔的间隙中。在挥发物的作用下，单晶炉内形成通路从而导致炉台打火，最终可能造成加热器损坏甚至造成漏硅等重大事故使得部门造成重大损失。
请参考图1和图2，目前石墨电极与电极孔的间隙处装有一个厚度约5mm的石英护套，但仍存在大部分间隙，长时间的单晶拉制过程会导致该间隙处残留大量挥发物，使得石墨电极与电极孔之间形成通路从而导致炉台打火，最终可能造成加热器损坏甚至漏硅等重大安全事故。并且，石墨电极与电极孔的间隙处会导致热量散失，从而使得单晶拉制过程中炉台功率居高不下，造成产品的生产成本提高。
实用新型内容
本申请的目的是提供一种炉底固化毡及单晶炉，以降低挥发物残留的概率和炉台功率。
为解决上述技术问题，本申请提供一种炉底固化毡，所述炉底固化毡分布有纵向贯通的电极孔，所述电极孔内具有外径小于电极孔内径的电极，所述电极孔与所述电极之间的区域填充有导热系数小且耐高温的填充物。
可选的，所述填充物为石英砂。
可选的，所述填充物为纳米微珠。
可选的，在垂直于所述电极孔内径的方向，所述填充物的高度低于所述炉底固化毡的高度。
可选的，所述填充物的高度与所述炉底固化毡的高度之间的差值取值范围为5mm至15mm，包括端点值。
本申请还提供一种单晶炉，包括炉体、石墨坩埚、石英坩埚、石墨加热器以及位于炉体底部内侧的上述任一种所述的炉底固化毡。
可选的，所述石墨加热器由筒状加热器主体和连接于所述筒状加热器主体的底部边缘的固定支架组成。
可选的，所述筒状加热器主体由两个半圆筒加热器组成。
可选的，所述筒状加热器主体由多块竖直环形排列的加热板、多块将相邻所述加热板底端连接的底部连接板、多块将相邻所述加热板顶端连接的顶部连接板组成。
本申请提供一种炉底固化毡，所述炉底固化毡分布有纵向贯通的电极孔，所述电极孔内具有外径小于电极孔内径的电极，所述电极孔与所述电极之间的区域填充有导热系数小且耐高温的填充物。本申请中的炉底固化毡，电极孔和电极之间的区域填充有导热系数小且耐高温的填充物，使得电极孔和电极之间没有多余的空间，所以拉晶过程中产生的挥发物便不易残留在缝隙处，从而降低炉台打火的概率，提高石墨组件的使用寿命和减少安全事故的发生概率，同时还可以减少炉台的热量散失，降低炉台运行功率，从而降低产品的生产成本。此外，本申请还提供一种具有上述优点的单晶炉。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中炉底固化毡的俯视图；
图2为现有技术中炉底固化毡的俯视图；
图3为本申请实施例所提供的炉底固化毡的俯视图；
图4为本申请实施例所提供的炉底固化毡的俯视图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述，现有的炉底固化毡，石墨电极与电极孔的间隙处装有一个厚度约5mm的石英护套，但仍存在大部分间隙，单晶拉制过程中产生的挥发物仍然会残留在间隙处，在高电流的作用下，使得石墨电极与电极孔之间形成通路从而导致炉台打火，最终可能会导致加热器损坏、漏硅等重大安全事故的发生。此外，石墨电极与电极孔的间隙处还会导致热量的散失，从而使得单晶拉制过程中炉台功率一直处于较高状态，增加了生产成本。
有鉴于此，本申请提供了一种炉底固化毡，请参考图3，图3为本申请实施例所提供的炉底固化毡的俯视图，所述炉底固化毡分布有纵向贯通的电极孔，所述电极孔内具有外径小于电极孔内径的电极，所述电极孔与所述电极之间的区域填充有导热系数小且耐高温的填充物。
需要说明的是，本实施例中将电极孔与电极之间的区域最大程度的被导热系数小且耐高温的填充物填满，使电极孔和电极之间没有多余的空间容纳拉晶过程中产生的挥发物，使得挥发物通过排气孔被气泵全吸走。
优选地，在本申请的一个实施例中，所述填充物为石英砂，石英砂在满足导热系数小和耐高温条件的同时，价格低廉，降低企业的生产成本。
优选地，在本申请的另一个实施例中，所述填充物为纳米微珠。
纳米微珠是一种外观为灰白色的粉体材料，主要成分是二氧化硅和三氧化二铝，单个的纳米微珠为空心球体形状，具有电绝缘性高、阻燃性高、强度高、热传导性低的特点。
本实施例所提供的炉底固化毡分布有纵向贯通的电极孔，所述电极孔内具有外径小于电极孔内径的电极，所述电极孔与所述电极之间的区域填充有导热系数小且耐高温的填充物。本申请中的炉底固化毡，电极孔和电极之间的区域填充有导热系数小且耐高温的填充物，使得电极孔和电极之间没有多余的空间，所以拉晶过程中产生的挥发物便不易残留在缝隙处，从而降低炉台打火的概率，提高石墨组件的使用寿命和减少安全事故的发生概率，同时还可以减少炉台的热量散失，降低炉台运行功率，从而降低产品的生产成本。
请参考图4，图4为本申请实施例所提供的炉底固化毡的剖视图。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，在垂直于所述电极孔内径的方向，所述填充物的高度低于所述炉底固化毡的高度。
炉底固化毡位于单晶炉炉体底部内侧，炉体内部通有氩气，填充物的高度低于炉底固化毡的高度，可以避免填充物被气体扬起，进入单晶炉炉体中，对拉晶过程造成影响。
优选地，在本申请的一个实施例中，所述填充物的高度与所述炉底固化毡的高度之间的差值取值范围为5mm至15mm，包括端点值，避免填充物的高度与炉底固化毡的高度之间的差值过小，填充物被扬起进入到单晶炉炉体中，对拉晶过程造成影响，同时避免填充物的高度与炉底固化毡的高度之间的差值过大，拉晶过程中产生的挥发物积累在填充物与炉底固化毡之间存在高度差的区域。
本申请还提供一种单晶炉，该单晶炉包括炉体、石墨坩埚、石英坩埚、石墨加热器以及位于炉体底部内侧的上述任一种所述的炉底固化毡。
本实施例所提供的单晶炉，炉体底部内侧的炉底固化毡分布有纵向贯通的电极孔，所述电极孔内具有外径小于电极孔内径的电极，所述电极孔与所述电极之间的区域填充有导热系数小且耐高温的填充物。本实施例中的单晶炉，由于炉底固化毡的电极孔和电极之间的区域填充有导热系数小且耐高温的填充物，使得电极孔和电极之间没有多余的空间，所以拉晶过程中产生的挥发物便不易残留在缝隙处，从而降低炉台打火的概率，提高石墨组件的使用寿命和减少安全事故的发生概率，同时还可以减少炉台的热量散失，降低炉台运行功率，从而降低产品的生产成本。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述石墨加热器由筒状加热器主体和连接于所述筒状加热器主体的底部边缘的固定支架组成。
具体的，固定支架上具有可以将石墨加热器固定的纵向贯通的通孔。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述筒状加热器主体由两个半圆筒加热器组成，但是本申请实施例对此并不做具体限定，在本申请的另一个实施例中，所述筒状加热器主体由多块竖直环形排列的加热板、多块将相邻所述加热板底端连接的底部连接板、多块将相邻所述加热板顶端连接的顶部连接板组成，便于石墨加热器的搬运和组装。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本申请所提供的炉底固化毡及单晶炉进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
