CN116200802B - 一种隔热机构、单晶炉及复投方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及硅单晶生长技术领域，涉及一种隔热机构，应用于单晶炉的主炉室内，主炉室上开设有第一孔，包括：承载组件，承载组件，位于单晶炉的内部，所述承载组件具有竖直方向的移动自由度，所述承载组件包括：承载座，所述承载座具有一容置空间；隔热组件，所述隔热组件包括：隔热块，所述隔热块用于与所述第一孔配合使得所述第一孔受封堵，所述隔热块可活动，所述隔热块受外部复投装置驱动而形成有：第一状态下，所述隔热块位于所述第一孔内；第二状态下，所述隔热块位于所述容置空间内，所述隔热块随承载组件上升至所述第一孔以上位置。解决了现有技术中复投孔的隔热密封效果差的技术问题，达到了提高复投孔的隔热密封效果的技术效果。

Description

一种隔热机构、单晶炉及复投方法

技术领域

本申请涉及硅单晶生长技术领域，尤其是涉及一种隔热机构、单晶炉及复投方法。

背景技术

在单晶炉的晶体生长过程中，为了提高单晶炉的产能，会在单晶炉中多次加硅料以实现多次拉晶；一般采用外部复投的方式对单晶炉进行加料，外部复投则需要在单晶炉的主炉室外壁上打复投孔，通过外部复投装置向单晶炉内部加料。

现有技术中，单晶炉作业时，由于主炉室复投口位置开设复投孔，复投孔的存在使得单晶炉内部热量通过该复投孔散失，从而大大增加了热损耗，也会产生复投孔漏气导致晶棒品质降低的问题。

因此，现有技术的技术问题在于：复投孔的隔热密封效果差。

发明内容

本申请提供一种隔热机构、单晶炉及复投方法，解决了现有技术中复投孔的隔热密封效果差的技术问题，达到了提高复投孔的隔热密封效果的技术效果。

第一方面，本申请提供的一种隔热机构，采用如下的技术方案：

一种隔热机构，应用于单晶炉的主炉室内，主炉室上开设有第一孔，包括：承载组件，所述承载组件，位于单晶炉的内部，所述承载组件具有竖直方向的移动自由度，所述承载组件包括：承载座，所述承载座具有一容置空间；隔热组件，所述隔热组件包括：隔热块，所述隔热块用于与所述第一孔配合使得所述第一孔受封堵，所述隔热块可活动，所述隔热块受外部复投装置驱动而形成有：第一状态下，所述隔热块位于所述第一孔内；第二状态下，所述隔热块位于所述容置空间内，且所述隔热块随承载组件向远离所述第一孔的方向运动。

作为优选，所述承载组件还包括：作用部，所述作用部连接于所述承载座上，所述作用部具有沿第一方向的作用力，所述作用部直接或间接作用于所述隔热块上，使得所述隔热块在第二状态下时处于被抵触于单晶炉内壁上的状态，其中，第一方向为从内向外朝向单晶炉内壁。

作为优选，所述作用部包括：弹性件，所述弹性件位于所述容置空间内，所述弹性件的第一端连接于所述承载座上，所述弹性件的第二端用于与所述隔热块抵触配合，所述弹性件具有弹性，使得所述隔热块在第二状态下，所述弹性件受所述隔热块挤压而形变，将隔热块沿第一方向抵触于单晶炉内壁上；或，所述承载座上连接有连接杆；所述作用部包括：弹性件，所述弹性件的第一端连接于所述连接杆上，所述弹性件的第二端用于与所述隔热块抵触配合，所述弹性件具有弹性，使得所述隔热块在第二状态下，所述弹性件受所述隔热块挤压而形变，将隔热块沿第一方向抵触于单晶炉内壁上；或，所述作用部包括：弹性杆，所述弹性杆连接于所述承载座上，所述弹性杆具有弹性，弹性杆沿着第一方向作用于承载座上，使得所述隔热块在第二状态下，所述隔热块受所述弹性杆作用而沿第一方向抵触于单晶炉内壁上；或，所述作用部具体为所述隔热块，所述隔热块具有弹性，使得所述隔热块在第二状态下，所述隔热块压缩形变而沿第一方向抵触于单晶炉内壁上。

作为优选，所述承载座上具有凸起，所述隔热块上具有凹槽，所述凸起用于与所述凹槽配合。

作为优选，所述承载座具有一导向面，所述导向面位于所述容置空间的底部，所述导向面的倾斜方向为从靠近单晶炉轴心处向下向靠近单晶炉内壁处倾斜。

第二方面，本申请提供的一种单晶炉，采用如下的技术方案：

一种单晶炉，包括：主炉室，所述主炉室的内部具有主炉腔；所述主炉室上开设有第一孔；所述主炉腔内具有保温层，所述保温层与所述主炉室的内壁之间具有间隙，所述保温层上开设有第二孔，所述第一孔与所述第二孔之间形成复投通道，使得外部复投装置通过所述复投通道进行复投；导流机构，所述导流机构包括：导流筒组件，所述导流筒组件位于所述保温层的内圈；升降组件，所述升降组件连接于所述导流筒组件与所述主炉室的顶部，所述升降组件用于驱动所述导流筒组件升降；以及隔热机构，所述隔热机构为所述的隔热机构，所述隔热机构位于所述保温层与所述主炉室的内壁之间，所述隔热机构连接于所述导流机构上，使得所述隔热机构可升降。

作为优选，所述第二孔内设置有支撑管，所述支撑管与所述第二孔的内壁相抵触。

作为优选，所述支撑管经所述间隙延伸至所述第一孔内；其中，所述支撑管包括第一部和第二部，所述第一部插设于所述第二孔中，所述第二部连接于所述第一部上，位于所述间隙内的第二部的顶部开设有缺口，使得在第二部上形成容置区，所述容置区用于容置所述承载座。

作为优选，所述承载座上具有一隔热面，所述承载座容置于所述容置区内的状态下，所述隔热面用于与所述第一部靠近所述第二部的端面相抵触，使得所述第一部受所述隔热面密封。

第三方面，本申请提供的一种复投方法，采用如下的技术方案：

一种单晶炉的复投方法，包括：隔热块堵塞于第一孔中而位于第一位置上；外部复投装置推动隔热块向内移动而进入容置空间内，直至隔热块的靠近外部复投装置的一侧与主炉室的内壁齐平或位于内壁的内侧而到达第二位置，使得弹性件形变而将隔热块抵触于外部复投装置上；驱动承载座上升，隔热块随承载座上升至第三位置，隔热块受弹性件作用而抵触于主炉室的内壁上；外部复投装置通过复投通道进行投料，投料后外部复投装置退出复投通道；驱动承载座下降，隔热块随承载座下降至第二位置，隔热块在所述作用力的作用下进入第一孔内。

作为优选，所述弹性件驱动隔热块进入第一孔内后，还包括：驱动承载座上升，导向面抵触于隔热块并驱动隔热块整体进入第一孔而回到第一位置上。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、本申请在主炉室的第一孔上设置了承载组件和隔热组件，隔热组件对第一孔进行封堵填充，通过外部复投装置驱动隔热组件中的隔热块位置，隔热块由承载组件接收随并上升，以切换第一孔的开启或封闭状态，隔热块活动配合于第一孔中，一方面便于复投，另一方面提高第一孔的隔热密封效果。

2、弹性件作用于隔热块上，通过弹性件形变而产生的作用力将隔热块自动推入第一孔中，提高封堵第一孔的自动化程度。

3、承载座的底部设置倾斜布置的导向面，在承载座随导流筒上升时，导向面作用于隔热块上，带动隔热块整体进入第一孔中完成复位，提高封堵第一孔的自动化程度的同时提高第一孔的密封效果。

附图说明

图1是本申请所述隔热机构示意图；

图2是本申请所述隔热机构的结构展开图(作用部已省略)；

图3是本申请所述隔热机构的作用部的第一种示意图；

图4是本申请所述隔热机构的作用部的第二种示意图；

图5是本申请所述隔热机构的作用部的第三种示意图；

图6是本申请所述隔热机构的隔热块的第一状态的示意图；

图7是本申请所述隔热机构的隔热块的第二状态的示意图；

图8是本申请所述单晶炉的剖视图；

图9是图8中A的放大图；

图10是本申请所述单晶炉的支撑管和隔热机构的配合示意图；

图11是本申请所述单晶炉的复投方法流程示意图；

图12是本申请所述单晶炉的复投方法中S1流程示意图；

图13是本申请所述单晶炉的复投方法中S2流程示意图；

图14是本申请所述单晶炉的复投方法中S3流程示意图；

图15是本申请所述单晶炉的复投方法中S4流程示意图。

附图标记说明：100、主炉室；101、第一孔；102、间隙；110、保温层；111、第二孔；112、支撑管；1121、第一部；1122、第二部；1123、缺口；1124、容置区；200、导流机构；210、导流筒组件；211、导流筒本体；212、导流座；220、升降组件；300、隔热机构；310、承载组件；311、承载座；312、容置腔；313、导向面；314、隔热面；315、弹性件；316、连接杆；317、弹性杆；320、隔热组件；321、隔热块；400、外部复投装置。

具体实施方式

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请实施例提供了一种隔热机构、单晶炉及复投方法，解决了现有技术中复投孔的隔热密封效果差的技术问题，达到了提高复投孔的隔热密封效果的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

单晶炉的绿色发展目标就是如何减少电功耗，如何提高热效率，也就是说需要减少单晶炉的热量损耗；目前的单晶炉在作业过程中，为了实现单晶炉持续拉晶以提高产量，会在主炉室100开设一个复投孔，而硅料盛放在保温层110内部的坩埚中，因此对应的保温层110也需要开设通道，使得外部复投装置400能够穿过复投孔和保温层110上的通道进入到保温层110的内圈，从而将硅料投放到坩埚中。如此，复投孔的存在大大增加了热损耗，因此提高了复投孔位置上的密封要求。因此，单晶炉的复投孔上的热量损耗问题亟待解决。

本实施例提供了一种隔热机构，如图1所示，应用于单晶炉的主炉室100内部，主炉室100上开设有用于复投的第一孔101，隔热机构300用于与第一孔101配合，以提高第一孔101的密封性；隔热机构300包括承载组件310和隔热组件320，承载组件310用于承载和带动隔热组件320；隔热组件320用于与第一孔101配合。

隔热组件320，如图1、2所示，隔热组件320用于与第一孔101配合。隔热组件320包括隔热块321，隔热块321用于与第一孔101配合，从而实现隔热块321将第一孔101封堵，减小热量从第一孔101中溢出，在一个实施例中，隔热块321采用碳毡，提高对第一孔101的密封效果；隔热块321堵塞于第一孔101中，但在外力驱动下可在第一孔101中发生位移，例如，在外部复投装置400的作用下，隔热块321实现在第一孔101中向单晶炉内部移动。

承载组件310，如图2、3所示，承载组件310用于承载和带动隔热组件320。承载组件310位于主炉室100的内部，具体的讲，承载组件310位于主炉室100的内壁与保温层110之间，承载组件310连接在导流机构200上，可随导流机构200在竖直方向上升降，承载组件310包括承载座311和弹性件315，弹性件315形成承载组件310的作用部，具体的说，作用部的作用为：作用部连接于承载座311上，作用部具有沿第一方向的作用力，作用部直接或间接作用于隔热块321上，使得在第二状态下，将隔热块321受作用部作用而被抵触于单晶炉内壁上，其中，第一方向为从内向外朝向单晶炉内壁；承载座311连接于导流机构200上，承载座311与导流机构200的连接可以为直接连接或间接连接，能够实现承载座311随导流机构200在竖直方向上升降即可，承载座311具有一容置空间，容置空间用于容置隔热组件320，容置空间的开口方向朝向单晶炉的内壁，也就是说，隔热组件320受外部复投驱动能够由第一孔101移动进入容置空间中；弹性件315位于容置空间的内部，弹性件315的第一端固定连接于承载座311上，弹性件315的第二端作用于隔热组件320上，弹性件315具有弹性，在一个实施例中，弹性件315可具体采用弹簧，如此，隔热块321进入容置空间后，弹性件315受挤压形变，将隔热块321沿第一方向抵触于单晶炉的内壁上。

在一个实施例中，如图4所示，承载组件310包括连接杆316、承载座311以及弹性件315，弹性件315形成承载组件310的作用部，具体的说，作用部的作用为：作用部连接于承载座311上，作用部具有沿第一方向的作用力，作用部直接或间接作用于隔热块321上，使得在第二状态下，将隔热块321受作用部作用而被抵触于单晶炉内壁上，其中，第一方向为从内向外朝向单晶炉内壁；连接杆316作为承载座311的连接基础，连接杆316连接于导流机构200上，使得承载组件310能够随导流机构200一同竖直升降，连接杆316向下延伸至相应于第一孔101的位置上；承载座311连接于连接杆316的底部，承载座311具有一容置空间，容置空间用于容置隔热组件320，容置空间的开口朝向单晶炉的内壁，也就是说，隔热组件320受外部复投驱动能够由第一孔101移动进入容置空间中；弹性件315的第一端连接于连接杆316上，弹性件315的第二端延伸至容置空间的内部，用于作用在隔热组件320上，弹性件315具有弹性，在一个实施例中，弹性件315可具体采用具有弹性的杆体，如此，隔热块321进入容置空间后，弹性件315受挤压形变，将隔热块321沿第一方向抵触于单晶炉的内壁上。

在另一个实施例中，如图5所示，承载组件310包括承载座311和弹性杆317，弹性杆317形成承载组件310的作用部，具体的说，作用部的作用为：作用部连接于承载座311上，作用部具有沿第一方向的作用力，作用部直接或间接作用于隔热块321上，使得在第二状态下，将隔热块321受作用部作用而被抵触于单晶炉内壁上，其中，第一方向为从内向外朝向单晶炉内壁；弹性杆317作为承载座311的连接基础，弹性杆317连接于导流机构200上，使得承载组件310能够随导流机构200一同竖直升降，弹性杆317向下延伸至相应于第一孔101的位置上；承载座311连接于弹性杆317的底部，承载座311具有一容置空间，容置空间用于容置隔热组件320，容置空间的开口朝向单晶炉的内壁，也就是说，隔热组件320受外部复投驱动能够由第一孔101移动进入容置空间中；值得说明的是，弹性杆317本身具有弹性，弹性杆317沿着第一方向作用于承载座311上使得承载座311抵触于单晶炉内壁上，其中，第一方向为朝向单晶炉内壁的方向，其中第一方向是指向外朝向单晶炉内壁的方向。

在另一个实施例中，承载组件310包括承载座311，隔热块321采用碳毡材质，其本身具有弹性，使得隔热块321本身形成作用部，通过隔热块321自身形变而形成沿第一方向的作用力，具体的讲，承载座311具有一容置空间，容置空间用于容置隔热组件320，容置空间的开口朝向单晶炉的内壁，也就是说，隔热组件320受外部复投驱动能够由第一孔101移动进入容置空间中；如此，在第二状态下，外部复投装置400作用于隔热块321上，隔热块321自身形变而抵触于单晶炉内壁上，其中，第一方向为从内向外朝向单晶炉内壁。

进一步的，如图6、7所示，在上述任意一种承载组件310中，承载座311上具有一导向面313，导向面313用于在隔热块321复位时带动隔热块321进入第一孔101的内部。导向面313设置于承载座311的底部，导向面313呈倾斜布置，具体的，导向面313的倾斜方向为：由靠近单晶炉轴心的一侧到靠近单晶炉内壁的一侧向下倾斜。如此，在隔热块321的复位过程中，当隔热块321受到弹性件315或弹性杆317的作用时，部分隔热块321进入到第一孔101内部，导流机构200带动随承载组件310整体向上移动，使得导向面313与隔热块321抵触，导向面313随承载组件310上升过程中，隔热块321与导向面313发生相对位移，使得隔热块321被推动而整体进入第一孔101中，实现对第一孔101的封堵。

更近一步的，在上述任意一种承载组件310中，承载座311上具有凸起，隔热块321上具有凹槽，凹槽用于与凸起配合，凸起和凹槽未图示，具体的讲，凸起设置于承载座311相对于隔热块321的面上，凹槽设置于隔热块321相对于承载座311的面上，当隔热块321受外部复投装置400推动进入容置腔312内时，隔热块321上的凹槽与承载座311上的凸起配合，其中，凹槽深度应当大于凸起长度，使得隔热块321能够继续向内推动，但不能够左右位移，使得隔热块321随承载座311上升时候进行限位。

如此，在外部复投装置400的驱动下，隔热块321在移动过程中形成有第一状态和第二状态：如图6、7所示，在第一状态下，隔热块321堵塞于第一孔101内；在第二状态下，隔热块321位于容置空间内，隔热块321随承载组件310运动远离所述第一孔，在同一个实施例中，隔热块321随承载组件310上升至第一孔101以上位置；具体的讲，外部复投装置400驱动隔热块321向内移动，从而使得隔热块321进入到承载座311的容置空间内；经复投之后，隔热块321通过导流机构200和导向面313的带动下由第二状态回到第一状态，再次对第一孔101实现封堵。值得说明的是，单晶炉内复投加料后，需要在密封后对硅料进行加热融化至液态，此时水冷热屏和导流筒需要处在最高位置，这样就能减少化料时热功率的损失，减少总功率输出，因此，在复投加料之后，隔热块321回到第一孔101内之后，导流筒、水冷热屏等需要上升至最高位。

在其他实施例中，在隔热块321上可连接钨丝绳，钨丝绳通过复投孔延伸至主炉室100外部，可通过人工驱动钨丝绳对隔热块321进行手动复位，即隔热块321由第二状态下降到与第一孔101齐平位置后，通过拉动钨丝绳带动隔热块321重新进入第一孔101内对第一孔101进行堵塞；当然，通过外部夹具夹取隔热块321复位堵塞于第一孔101内亦可。

本实施例还提供了一种单晶炉，如图8所示，单晶炉用于晶体生长，应用有上述隔热机构300，具体的，单晶炉包括主炉室100、副炉室、坩埚、保温层110、导流机构200、隔热机构300以及支撑管112；主炉室100作为拉晶反应的主体；副炉室用于接收拉晶后的晶棒；坩埚用于盛放硅原料；保温层110用于主炉室100的隔热保温；导流机构200用于主炉室100内部导流；隔热机构300用于第一孔101上的隔热；支撑管112用于对保温层110进行支撑。

主炉室100、副炉室、坩埚以及保温层110均为常规单晶炉所具备的结构，本实施例中不再对主炉室100、副炉室、坩埚以及保温层110具体结构进行累述。其中，如图8所示，主炉室100作为拉晶反应的主体，主炉室100的内部具有主炉腔，在主炉室100侧壁上开设有第一孔101，通过第一孔101使得主炉腔和外部空间连通；副炉室连接于主炉室100的顶部；保温层110位于主炉腔内部，保温层110呈环形设置，在保温层110与主炉室100的内壁之间具有间隙102，坩埚位于保温层110环形的内圈，为了向坩埚内进行复投，则需要在保温层110上相应于第一孔101的位置上开设第二孔111，第一孔101和第二孔111之间形成复投通道，复投通道呈水平设置，外部复投装置400通过该复投通道进行硅料复投。

导流机构200，如图8所示，导流机构200用于主炉室100内部导流。导流机构200包括导流筒组件210和升降组件220，导流筒组件210用于对主炉室100内部进行导流；升降组件220用于驱动导流筒组件210升降。导流筒组件210位于保温层110的内圈，导流筒组件210包括导流筒本体211和导流座212，导流座212作为导流筒本体211的安装基础，导流筒本体211固定连接于导流座212的下方，其中，水冷热屏同样固定连接于导流座212上；升降组件220连接于主炉室100的顶部，并作用于导流座212上，使得导流筒组件210实现竖直升降，升降组件220包括升降杆和驱动件，升降杆具有两组，两组升降杆固定连接于导流座212上，驱动件连接于主炉室100的顶部，在一个实施例中，驱动件采用气缸或丝杆驱动，驱动件作用于升降杆上，从而实现导流组件的升降。

隔热机构300，隔热机构300用于第一孔101上的隔热。隔热机构300的结构与上述隔热机构300的结构相同，此处不再累述，值得说明的是，隔热机构300位于间隙102内，隔热机构300向上连接于导流座212上，具体的讲，隔热机构300通过连接杆316或弹性杆317连接于导流座212上，当然也可以是隔热机构300中承载座311直接连接于导流座212上，使得隔热机构300整体可随导流组件升降。

支撑管112，如图9、10所示，支撑管112用于对保温层110进行支撑。支撑管112插设于第二孔111内，支撑管112的外壁与第二孔111的内壁相抵触，使得保温层110受到支撑管112的支撑作用，防止保温层110在第二孔111的位置上造成塌陷，在一个实施例中，支撑管112采用碳碳套筒；进一步的，支撑管112由第二孔111经过间隙102延伸至第一孔101内，值得说明的是，由于隔热块321需要与进入第一孔101内，避免支撑管112和隔热块321、承载座311之间的干涉，在位于间隙102内和第一孔101内的支撑管112部分的顶部开设缺口1123；具体的讲，支撑管112包括第一部1121和第二部1122，第一部1121呈管状且插设于第二孔111中；第二部1122连接于第一部1121上，第二部1122位于间隙102内，或延伸至第一内，其中，位于间隙102内的第二部1122的顶部开设有缺口1123，使得在第二部1122上形成有容置区1124，容置区1124用于容置隔热机构300的承载座311；在一个实施例中，第一部1121呈完整的管状并穿设于第二孔111内，第二部1122呈半管状并连接于第一部1121的一端，第二部1122远离第一部1121的一端与主炉室100内壁齐平或延伸至第一孔101内；进一步的，承载座311上具有靠近主炉室100内部的一面上设置有一隔热面314，当承载座311下降至相应于第一孔101的高度上时，承载座311容置于容置区1124内，使得隔热块321能够进入第一孔101内，且隔热块321上的隔热面314与第一部1121的端面相抵触，使得第一部1121受承载座311而封堵；其中，半管状是指保留支撑管112底部的下半管，值得说明的是，承载座311和导向面313的形状应当与容置区1124形状相符。

可以理解的是，外部复投装置400用于通过复投通道向坩埚内进行复投，外部复投具有一石英管，石英管用于通入复投通道内进行硅料的灌输，换言之，隔热块321由石英管向内推动；此处不再对外部复投装置400结构进行累述，具体可以采用如公告号为CN217077856U、CN113089080A、或CN114395795A等复投装置进行硅料的复投。

本实施例还提供了一种复投方法，如图11所示，包括第一阶段、第二阶段、第三阶段以及第四阶段，第一阶段为隔热块321和导流筒组件210的初始位置说明；第二阶段用于取出隔热块321以疏通复投通道；第三阶段用于外部复投装置400投料；第四阶段用于隔热块321复位；具体的：

如图12所示，S1第一阶段：

S11：隔热块321位于第一位置上，其中第一位置是指隔热块321堵塞于第一孔101内，使得第一孔101由隔热块321实现密封而减小热损耗；

S12：同时，导流筒组件210位于第一高度上，其中第一高度是指为使得主炉室100内部能够正常生长晶体的位置，此时承载座311与第一孔101高度齐平；

如图13所示，S2第二阶段：

S21：外部复投装置400的石英管由主炉室100的外部通入第一孔101内，石英管抵触并作用于隔热块321向主炉室100内侧推动；

S22：隔热块321逐渐进入承载座311的容置空间内，隔热块321上的凹槽和承载座311上的凸起配合，隔热块321与弹性件315接触而使得弹性件315形变，隔热块321被夹设于弹性件315与外部复投装置400的石英管之间，直至外部复投装置400将隔热块321推动至第二位置，其中第二位置是指隔热块321的靠近外部复投装置400的一侧与主炉室100的内壁齐平或隔热块321的靠近外部复投装置400的一侧到达主炉室100内壁的内侧，即此时隔热块321整体位于第一孔101外；

S23：外部复投装置400的石英管位置保持不变；

S24：升降组件220驱动导流筒组件210上升至第二高度，承载座311和隔热块321随导流筒组件210带动同步上升而使得隔热块321达到第三位置，其中第三位置是指隔热块321位于第二位置的正上方并抵触于主炉室100的内壁上，且隔热块321在上升过程中受弹性件315作用而抵触于主炉室100的内壁上；

如图13所示，S3第三阶段：

S31：外部复投装置400的石英管继续向内沿复投通道通入，石英管依次经过间隙102、保温层110进入到坩埚上方；

S32：外部复投装置400向坩埚内投料；

S33：外部复投装置400的石英管从复投通道退出；

如图15所示，S4第四阶段：

S41：升降组件220驱动导流筒组件210下降回到第一高度，承载座311和隔热块321随导流筒组件210带动同步下降而使得隔热块321回到第二位置；

S42：由于外部复投装置400的石英管已从第一孔101中退出，隔热块321达到第二位置后受弹性件315驱动而使得部分弹性件315进入第一孔101内；

S43：升降组件220驱动导流筒组件210上升至第二高度，承载座311随导流筒组件210上升，承载座311底端的引导面与隔热块321抵触，隔热块321与导向面313发生相对位移，使得隔热块321被推动而整体进入第一孔101中，隔热块321回到第一位置，实现对第一孔101的封堵；

S44：坩埚内化料。

工作原理/步骤：

外部复投装置400通入第一孔101中，外部复投装置400的石英管作用于隔热块321上并推动隔热块321向内移动，直至隔热块321从第一孔101中全部推出而进入到承载座311的容置空间腔中，此时隔热块321抵触弹性件315而使得弹性件315受挤压，隔热块321被夹设于石英管和弹性件315之间；

驱动承载座311上升，隔热块321受带动上升，隔热块321上升过程中被弹性件315作用而抵触于主炉室100的内壁上；石英管通过复投通道进行复投后退出；

驱动承载座311下降，隔热块321受带动下降至第一孔101高度上时，弹性件315驱动隔热块321进入到第一孔101内，驱动承载座311上升，承载座311底部的导向面313作用于隔热块321上使得隔热块321整个进入第一孔101中。

技术效果：

1、本申请在主炉室100的第一孔101上设置了承载组件310和隔热组件320，隔热组件320对第一孔101进行封堵填充，通过外部复投装置400驱动隔热组件320中的隔热块321位置，隔热块321由承载组件310接收随并上升，以切换第一孔101的开启或封闭状态，隔热块321活动配合于第一孔101中，一方面便于复投，另一方面提高第一孔101的隔热密封效果。

2、弹性件315作用于隔热块321上，通过弹性件315形变而产生的作用力将隔热块321自动推入第一孔101中，提高封堵第一孔101的自动化程度。

3、承载座311的底部设置倾斜布置的导向面313，在承载座311随导流筒上升时，导向面313作用于隔热块321上，带动隔热块321整体进入第一孔101中完成复位，提高封堵第一孔101的自动化程度的同时提高第一孔101的密封效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种隔热机构，应用于单晶炉的主炉室（100）内，主炉室（100）上开设有第一孔（101），其特征在于，包括：承载组件（310），所述承载组件（310），位于单晶炉的内部，所述承载组件（310）具有竖直方向的移动自由度，所述承载组件（310）包括：承载座（311），所述承载座（311）具有一容置空间；隔热组件（320），所述隔热组件（320）包括：隔热块（321），所述隔热块（321）用于与所述第一孔（101）配合使得所述第一孔（101）受封堵，所述隔热块（321）可活动，所述隔热块（321）受外部复投装置（400）驱动而形成有：第一状态下，所述隔热块（321）位于所述第一孔（101）内；第二状态下，所述隔热块（321）位于所述容置空间内，且所述隔热块（321）随承载组件（310）向远离所述第一孔（101）的方向运动；所述承载组件（310）还包括：作用部，所述作用部连接于所述承载座（311）上，所述作用部具有沿第一方向的作用力，所述作用部直接或间接作用于所述隔热块（321）上，使得所述隔热块（321）在第二状态下时处于被抵触于单晶炉内壁上的状态，其中，第一方向为从内向外朝向单晶炉内壁；所述作用部包括：弹性件（315），所述弹性件（315）位于所述容置空间内，所述弹性件（315）的第一端连接于所述承载座（311）上，所述弹性件（315）的第二端用于与所述隔热块（321）抵触配合，所述弹性件（315）具有弹性，使得所述隔热块（321）在第二状态下，所述弹性件（315）受所述隔热块（321）挤压而形变，将隔热块（321）沿第一方向抵触于单晶炉内壁上；或，所述承载座（311）上连接有连接杆（316）；所述作用部包括：弹性件（315），所述弹性件（315）的第一端连接于所述连接杆（316）上，所述弹性件（315）的第二端用于与所述隔热块（321）抵触配合，所述弹性件（315）具有弹性，使得所述隔热块（321）在第二状态下，所述弹性件（315）受所述隔热块（321）挤压而形变，将隔热块（321）沿第一方向抵触于单晶炉内壁上；或，所述作用部具体为所述隔热块（321），所述隔热块（321）具有弹性，使得所述隔热块（321）在第二状态下，所述隔热块（321）压缩形变而沿第一方向抵触于单晶炉内壁上。

2.根据权利要求1所述的一种隔热机构，其特征在于，所述承载座（311）上具有凸起，所述隔热块（321）上具有凹槽，所述凸起用于与所述凹槽配合。

3.根据权利要求1所述的一种隔热机构，其特征在于，所述承载座（311）具有一导向面（313），所述导向面（313）位于所述容置空间的底部，所述导向面（313）的倾斜方向为从靠近单晶炉轴心处向下向靠近单晶炉内壁处倾斜。

4.一种单晶炉，其特征在于，包括：主炉室（100），所述主炉室（100）的内部具有主炉腔；所述主炉室（100）上开设有第一孔（101）；所述主炉腔内具有保温层（110），所述保温层（110）与所述主炉室（100）的内壁之间具有间隙（102），所述保温层（110）上开设有第二孔（111），所述第一孔（101）与所述第二孔（111）之间形成复投通道，使得外部复投装置（400）通过所述复投通道进行复投；导流机构（200），所述导流机构（200）包括：导流筒组件（210），所述导流筒组件（210）位于所述保温层（110）的内圈；升降组件（220），所述升降组件（220）连接于所述导流筒组件（210）与所述主炉室（100）的顶部，所述升降组件（220）用于驱动所述导流筒组件（210）升降；以及隔热机构（300），所述隔热机构（300）为如权利要求1-3中任意一项所述的隔热机构（300），所述隔热机构（300）位于所述保温层（110）与所述主炉室（100）的内壁之间，所述隔热机构（300）连接于所述导流机构（200）上，使得所述隔热机构（300）可升降。

5.根据权利要求4所述的一种单晶炉，其特征在于，所述第二孔（111）内设置有支撑管（112），所述支撑管（112）与所述第二孔（111）的内壁相抵触。

6.根据权利要求5所述的一种单晶炉，其特征在于，所述支撑管（112）经所述间隙（102）延伸至所述第一孔（101）内；其中，所述支撑管（112）包括第一部（1121）和第二部（1122），所述第一部（1121）插设于所述第二孔（111）中，所述第二部（1122）连接于所述第一部（1121）上，位于所述间隙（102）内的第二部（1122）的顶部开设有缺口（1123），使得在第二部（1122）上形成容置区（1124），所述容置区（1124）用于容置所述承载座（311）。

7.根据权利要求6所述的一种单晶炉，其特征在于，所述承载座（311）上具有一隔热面（314），所述承载座（311）容置于所述容置区（1124）内的状态下，所述隔热面（314）用于与所述第一部（1121）靠近所述第二部（1122）的端面相抵触，使得所述第一部（1121）受所述隔热面（314）密封。

8.一种如权利要求4-7中任意一项所述单晶炉的复投方法，其特征在于，包括：隔热块（321）堵塞于第一孔（101）中而位于第一位置上；外部复投装置（400）推动隔热块（321）向内移动而进入容置空间内，直至隔热块（321）的靠近外部复投装置（400）的一侧与主炉室（100）的内壁齐平或位于内壁的内侧而到达第二位置，使得弹性件（315）形变而将隔热块（321）抵触于外部复投装置（400）上；驱动承载座（311）上升，隔热块（321）随承载座（311）上升至第三位置，隔热块（321）受弹性件（315）作用而抵触于主炉室（100）的内壁上；外部复投装置（400）通过复投通道进行投料，投料后外部复投装置（400）退出复投通道；驱动承载座（311）下降，隔热块（321）随承载座（311）下降至第二位置，隔热块（321）在所述作用力的作用下进入第一孔（101）内。

9.根据权利要求8所述的复投方法，其特征在于，所述弹性件（315）驱动隔热块（321）进入第一孔（101）内后，还包括：驱动承载座（311）上升，导向面（313）抵触于隔热块（321）并驱动隔热块（321）整体进入第一孔（101）而回到第一位置上。