CN102080259B - 多晶硅铸锭炉的三段式热场 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了多晶硅铸锭炉的三段式热场，能有效地减少硅锭生长过程中因四周保温部分与顶部保温部分之间的相对运动造成碳粉尘落入液态硅中，其包括炉腔，炉腔内安装有顶部保温层、四周保温层、底部保温板，顶部保温层、四周保温层、底部保温板闭合状态下形成保温腔，保温腔内部安装有顶部加热器、四周加热器、定向凝固块，顶部保温层安装有朝下出气的进气管，其特征在于：四周保温层包括上部保温层、下部保温层，上部保温层的外缘面紧固连接外部固定座，外部固定座紧固连接炉腔的内壁，下部保温层的外壁贴合上部保温层的内壁，下部保温层底部外缘面连接垂直布置的连接杆，连接杆连接垂直方向驱动的驱动结构。
Description
技术领域
本发明涉及多晶硅铸锭炉的结构的技术领域，具体为多晶硅铸锭炉的三段式热场。
背景技术
多晶硅铸锭炉主要用于以铸锭方式生产硅半导体材料，现有的多晶硅铸锭炉采用两段式热场结构，其结构见图1，一段是上部保温部分，它分为四周可上下移动保温部分1，四周加热器2，顶部加热器3，顶部固定式保温部分4；另一段是下部保温板5，顶部固定式保温部分4安装有朝下出气的进气管8，硅锭生长时，四周可上下移动保温部分1向上运动，露出定向凝固块6下部，使其向下散热，从而使坩埚7内的液态硅凝固并向上生长。由于四周可上下移动保温部分1运动造成四周可上下移动保温部分1与顶部固定式保温部分4之间摩擦，产生碳粉尘，容易落入硅料中，污染硅料，使后期生产出来的电池片寿命大大缩短，同时两段式热场结构有较大的散热通道，会造成生产能耗大，导致生产周期长。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了多晶硅铸锭炉的三段式热场，克服现有设备的不足，能有效地减少硅锭生长过程中因四周保温部分与顶部保温部分之间的相对运动造成碳粉尘落入液态硅中，使生产出的硅锭内碳含量大为降低，从而使后期制作的电池片寿命转换效率得到提升，且能有效减少非硅锭生长性散热，能耗降低，缩短生产周期。
多晶硅铸锭炉的三段式热场，其技术方案是这样的：其包括炉腔，所述炉腔内安装有顶部保温层、四周保温层、底部保温板，所述顶部保温层、四周保温层、底部保温板闭合状态下形成保温腔，所述保温腔内部安装有顶部加热器、四周加热器、定向凝固块，所述顶部保温层安装有朝下出气的进气管，其特征在于：所述四周保温层包括上部保温层、下部保温层，所述上部保温层的外缘面紧固连接外部固定座，所述外部固定座紧固连接所述炉腔的内壁，所述下部保温层的外壁贴合所述上部保温层的内壁，保温腔闭合时所述下部保温层的外壁与所述上部保温层的内壁的贴合位置位于所述保温腔的中下方部位，所述下部保温层底部外缘面连接垂直布置的连接杆，所述连接杆连接垂直方向驱动的驱动结构，所述驱动结构支承于所述炉腔的外壁，所述顶部保温层的外缘面紧密贴合所述上部保温层的顶部內缘。
其进一步特征在于：所述下部保温层的底端面內缘紧密贴合于所述底部保温板的外缘面；
所述下部保温层的底部外缘面紧固连接垂直布置的连接杆，所述连接杆的顶部分别紧固于水平固定架，所述水平固定架位于所述顶部保温层的上方，所述水平固定架连接垂直方向驱动的气缸驱动杆，气缸支承于所述炉腔的外壁；
所述上部保温层的外缘面安装有导向座，所述底部保温层的外缘面安装有垂直向的导向杆，所述导向杆贯穿其对应位置上部的所述导向座；
所述上部保温层、下部保温层截面均为矩形，所述底部保温板为矩形结构，所述下部保温层的三边的底端外缘面紧固连接所述连接杆，所述水平固定架具体为三角形水平固定架，三根所述的连接杆的顶部分别紧固连接所述三角形水平固定架的外边框；
所述下部保温层的內缘面与所述定向凝固块之间留有间隙。
采用本发明的结构后，垂直方向驱动的驱动机构驱动连接杆，连接杆带动下部保温层沿着上部保温层的内壁上下移动，在这过程中，下部保温层与上部保温层产生摩擦，产生碳粉尘，由于顶部保温层安装有朝下出气的进气管，故整个保温腔内的气流方向为自上而下，由于保温腔闭合时下部保温层的外壁与上部保温层的内壁的贴合位置位于保温腔的中下方部位，产生的碳粉尘被气流直接吹出保温腔，有效减少其落入硅料中的数量，克服现有设备的不足，能有效地减少硅锭生长过程中因四周保温部分与顶部保温部分之间的相对运动造成碳粉尘落入液态硅中，使生产出的硅锭内碳含量大为降低，从而使后期制作的电池片寿命转换效率得到提升；且由于下部保温层的外壁贴合上部保温层的内壁，故热量在自上而下散失的过程中，下部散热的通道小，使得热量在保温腔的散热慢，进而有效减少非硅锭生长性散热，能耗降低，缩短生产周期。
附图说明
图1为现有的多晶硅铸锭炉的主视图结构示意图；
图2为本发明的主视图结构示意图；
图3为图2的俯视图结构示意图。。
具体实施方式
见图2、图3，其包括炉腔，炉腔由上炉壳1、下炉壳2拼合而成，炉腔内安装有顶部保温层3、四周保温层、底部保温板4，顶部保温层3、四周保温层、底部保温板4闭合状态下形成保温腔5，保温腔5内部安装有顶部加热器6、四周加热器7、定向凝固块8，顶部保温层3安装有朝下出气的进气管9，四周保温层包括上部保温层10、下部保温层11，上部保温层10的外缘面紧固连接外部固定座13，外部固定座13紧固连接上炉壳1的内壁，下部保温层11的外壁贴合上部保温层10的内壁，保温腔5闭合时下部保温层11的外壁与上部保温层10的内壁的贴合位置位于保温腔5的中下方部位，顶部保温层3的外缘面紧密贴合上部保温层10的顶部內缘，下部保温层11的底端面內缘紧密贴合于底部保温板4的外缘面；上部保温层10、下部保温层11截面均为矩形，下部保温层11的其中三边的底端外缘面紧固连接连接杆12，三角水平固定架14位于顶部保温层3的上方，三根连接杆12的顶部分别紧固连接三角形水平固定架14的外边框19，三角形水平固定架14连接垂直方向驱动的气缸15的驱动杆18，气缸15支承于炉腔的外壁；上部保温层10的外缘面安装有导向座16，底部保温层11的外缘面安装有垂直向的导向杆17，导向杆17贯穿其对应位置上部的导向座16；下部保温层11的內缘面与定向凝固块8之间留有间隙。图2中，20为坩埚。
Claims (6)
1.多晶硅铸锭炉的三段式热场，其包括炉腔，所述炉腔内安装有顶部保温层、四周保温层、底部保温板，所述顶部保温层、四周保温层、底部保温板闭合状态下形成保温腔，所述保温腔内部安装有顶部加热器、四周加热器、定向凝固块，所述顶部保温层安装有朝下出气的进气管，其特征在于：所述四周保温层包括上部保温层、下部保温层，所述上部保温层的外缘面紧固连接外部固定座，所述外部固定座紧固连接所述炉腔的内壁，所述下部保温层的外壁贴合所述上部保温层的内壁，保温腔闭合时所述下部保温层的外壁与所述上部保温层的内壁的贴合位置位于所述保温腔的中下方部位，所述下部保温层底部外缘面连接垂直布置的连接杆，所述连接杆连接垂直方向驱动的驱动结构，所述驱动结构支承于所述炉腔的外壁，所述顶部保温层的外缘面紧密贴合所述上部保温层的顶部內缘。
2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的三段式热场，其特征在于：所述下部保温层的底端面內缘紧密贴合于所述底部保温板的外缘面。
3.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的三段式热场，其特征在于：所述下部保温层的底部外缘面紧固连接垂直布置的连接杆，所述连接杆的顶部分别紧固于水平固定架，所述水平固定架位于所述顶部保温层的上方，所述水平固定架连接垂直方向驱动的气缸驱动杆，气缸支承于所述炉腔的外壁。
4.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的三段式热场，其特征在于：所述上部保温层的外缘面安装有导向座，所述下部保温层的外缘面安装有垂直向的导向杆，所述导向杆贯穿其对应位置上部的所述导向座。
5.根据权利要求3所述的多晶硅铸锭炉的三段式热场，其特征在于：所述上部保温层、下部保温层截面均为矩形，所述底部保温板为矩形结构，所述下部保温层的三边的底端外缘面紧固连接所述连接杆，所述水平固定架具体为三角形水平固定架，三根所述的连接杆的顶部分别紧固连接所述三角形水平固定架的外边框。
6.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的三段式热场，其特征在于：所述下部保温层的內缘面与所述定向凝固块之间留有间隙。
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