一种单晶炉外部导流筒的制作方法

本技术属于单晶炉，具体地涉及一种单晶炉外部导流筒。

背景技术：

1、随着半导体工业的集成化，对大直径和高质量直拉单晶硅的需求越来越多，因此，提高晶体硅性能和质量的需求日益突出。同时，太阳能级单晶硅的市场竞争日趋激烈，如何在市场竞争中占据有利地位，应在以下两个方面进行突破:一是降低生产成本，二是提高产品的性能。氧是单晶硅中的主要非金属杂质之一，晶体中的氧主要来源于拉晶过程中石英坩埚的溶解，其中99％的氧以sio形式从熔体表面挥发被氩气流带走，其余的则进入到晶体中。氩气在经过外部导流筒时，由于外筒外壁面的阻挡作用，流速会降低，不利于降低氧含量。而相同氩气流量情况下，氩气通过的气流路径越宽，经过外部导流筒下沿口时氩气流速越慢，带走的sio气体越少，根据传统的分压理论，若sio的分压达到饱和，sio的挥发会受到抑制，硅单晶中的氧含量将增加，影响晶体质量，因此需要增大外部导流筒内氩气流速并降低氧含量。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型提供一种单晶炉外部导流筒，以达到增大外部导流筒内氩气流速，降低氧含量，加快sio挥发速度，改善晶体质量的目的。

2、为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

3、一种单晶炉外部导流筒，包括由上至下依次连接的外部导流筒侧壁部、外部导流筒过渡部以及外部导流筒锥形部，所述外部导流筒侧壁部、外部导流筒过渡部以及外部导流筒锥形部均为环状结构；其中所述外部导流筒侧壁部为圆柱筒状结构；所述外部导流筒过渡部的筒壁的截面为圆弧状；所述外部导流筒锥形部的筒壁与水平面的夹角为15°-40°，所述外部导流筒锥形部的底部筒口的圈口处设有呈连续凹凸状的分流结构，用于增大氩气流速。

4、进一步地，所述外部导流筒过渡部与所述外部导流筒侧壁部的连接处的第一圆弧的半径小于所述外部导流筒过渡部与所述外部导流筒锥形部的连接处的第二圆弧。

5、进一步地，所述第一圆弧的半径大小为40mm，所述第二圆弧的半径大小为50mm。

6、进一步地，所述外部导流筒锥形部的底部的口径的边缘处设有半径为1.5mm的圆弧。

7、进一步地，所述外部导流筒锥形部的底部的口径的大小为360mm。

8、进一步地，所述外部导流筒侧壁部的内径与外部导流筒锥形部的底部的口径的关系1.5-2:1。

9、进一步地，所述分流结构为齿状结构。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

11、本实用新型减小了外部导流筒锥形筒的倾斜角度，并缩短了外部导流筒口径长度，使得相同氩气流量，气流路径越窄，通过时流速越块，带走的sio的气体越多，减小sio的分压；若sio的分压较小且欠饱和，熔硅与气氛中的sio浓度差将促使sio加速挥发，使熔硅中的氧含量降低，从而使晶体中的氧含量随之降低，提升晶体质量；其次通过在外部导流筒锥形筒的筒口处设置齿状的分流结构，进一步增大氩气流速，使氩气带走液面上方更多的sio挥发物，以达到降氧的目的，同时带走更多热量增加相界面过冷度，使熔体中部表层相界面温度更低、温度梯度增大，进而提高晶体生长速度。

技术特征：

1.一种单晶炉外部导流筒，其特征在于，包括由上至下依次连接的外部导流筒侧壁部、外部导流筒过渡部以及外部导流筒锥形部，所述外部导流筒侧壁部、外部导流筒过渡部以及外部导流筒锥形部均为环状结构；其中所述外部导流筒侧壁部为圆柱筒状结构；所述外部导流筒过渡部的筒壁的截面为圆弧状；所述外部导流筒锥形部的筒壁与水平面的夹角为15°-40°，所述外部导流筒锥形部的底部筒口的圈口处设有呈连续凹凸状的分流结构。

2.如权利要求1所述的一种单晶炉外部导流筒，其特征在于，所述外部导流筒过渡部与所述外部导流筒侧壁部的连接处的第一圆弧的半径大于所述外部导流筒过渡部与所述外部导流筒锥形部的连接处的第二圆弧。

3.如权利要求2所述的一种单晶炉外部导流筒，其特征在于，所述第一圆弧的半径大小为400-450mm，所述第二圆弧的半径大小为380-400mm。

4.如权利要求1所述的一种单晶炉外部导流筒，其特征在于，所述外部导流筒锥形部的底部的口径的边缘处设有半径为1.5mm的圆弧。

5.如权利要求1所述的一种单晶炉外部导流筒，其特征在于，所述外部导流筒锥形部的底部的口径的大小为360mm。

6.如权利要求1所述的一种单晶炉外部导流筒，其特征在于，所述外部导流筒侧壁部的内径与外部导流筒锥形部的底部的口径的关系1.5-2:1。

7.如权利要求1所述的一种单晶炉外部导流筒，其特征在于，所述分流结构为齿状结构。

技术总结本技术公开了一种单晶炉外部导流筒，包括由上至下依次连接的外部导流筒侧壁部、外部导流筒过渡部以及外部导流筒锥形部，所述外部导流筒侧壁部、外部导流筒过渡部以及外部导流筒锥形部均为环状结构；其中所述外部导流筒侧壁部为圆柱筒状结构；所述外部导流筒过渡部的筒壁的截面为圆弧状；所述外部导流筒锥形部的筒壁与水平面的夹角为15°‑40°，外部导流筒锥形部的底部筒口的圈口处设有呈连续凹凸状的分流结构。本技术可以增大外部导流筒内氩气流速，达到降低氧含量的效果。技术研发人员：袁得梅,马建强,汪奇,马腾飞受保护的技术使用者：青海高景太阳能科技有限公司技术研发日：20231121技术公布日：2024/6/13