[實用新型]多晶硅錠鑄錠爐

有效

• 申請號: 201721419927.4
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN207347696U
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 王巖;房靈輝
• 申請（專利權）人: 河南省博宇新能源有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 余炎鋒

本實用新型屬于多晶硅生產技術領域。一種多晶硅錠鑄錠爐，包括爐體，所述爐體包括匹配對應扣合的上爐體和下爐體，且所述上爐體和下爐體之間設置有上下開合動作的開合動力機構；支撐臺，所述支撐臺包括平行間隔設置在下爐體內的下保溫板和支撐板、連接支撐下保溫板、支撐板和下爐體的支撐柱，所述支撐臺上設置有坩堝；和加熱腔室。本申請能夠形成在線生產過程中的一個動態可變的熱場分布，從而能夠根據工藝需求進行熱場分布的調整，從而大大提高了產品的晶粒大小和晶向的垂直度；本申請還能夠有效的控制熱量散失速度，并能夠進行實時調整，從而為多晶硅的質量提供更好的結晶環境，從而滿足相關行業的進一步的發展，具有很大的市場價值。

技術領域

本實用新型屬于多晶硅生產技術領域，具體涉及一種多晶硅錠鑄錠爐。

背景技術

鑄造多晶硅內部存在大量的晶界，潔凈的晶界呈非電活性，對少數載流子壽命并無影響或只有微小影響，而雜質的偏聚或沉淀會改變晶界的電活性，會顯著降低少數載流子壽命，晶界越多，影響越大；但是研究表明，如果晶界垂直于器件表面，則晶界對材料電化學性能幾乎沒有影響，所以提高晶粒大小、改善長晶方向是提高多晶硅鑄錠品質的有效方法。

多晶硅鑄錠爐是一種硅的定向凝固設備、其功能是將多晶硅按照設定工藝經過熔化、定向結晶、退火、冷卻幾個階段后成為有一定晶體生長方向的多晶硅錠。多晶硅鑄錠過程所需環境即為多晶鑄錠爐熱場。通過合理的設計熱場中加熱器的功率分布，隔熱材料的位置、厚度分布，可以改變最終多晶硅錠的晶體生長方向。

此外由于多晶硅的生產工藝分為全熔法鑄錠和半熔法鑄錠工藝，二者在鑄錠過程中對熱場的控制工藝完全不同，現有技術中不具備在同一設備上進行二種工藝的切換的技術，此外，由于現有對熱場的調控不靈敏，熱場分布不能有效的控制晶向的粒徑和長晶方向，因此生產質量處于瓶頸狀態，無法進一步突破，也導致無法滿足在光伏電池等行業的快速發展，因此，需要針對現有的鑄錠爐進行結構和工藝的改進，從而能夠提高品質的多晶硅產品。

發明內容

本實用新型的目的是針對上述存在的問題和不足，提供一種結構設計合理、穩定性好，能夠大大提高產品的實用性和產品質量的多晶硅錠鑄錠爐。

為達到上述目的，所采取的技術方案是：

一種多晶硅錠鑄錠爐，包括爐體，所述爐體包括匹配對應扣合的上爐體和下爐體，且所述上爐體和下爐體之間設置有上下開合動作的開合動力機構；支撐臺，所述支撐臺包括平行間隔設置在下爐體內的下保溫板和支撐板、連接支撐下保溫板、支撐板和下爐體的支撐柱，所述支撐臺上設置有坩堝；加熱腔室，所述加熱腔室包括上保溫板和呈環狀的側保溫壁，所述上保溫板和側保溫壁內側設有加熱器，所述側保溫壁與上爐體之間設置有升降機構，所述側保溫壁上下端均設置有向內延伸的對接沿，所述側保溫壁的對接沿與下保溫板匹配疊合連接；以及控制系統和抽排風系統；所述下保溫板與側保溫壁之間設置有長晶熱量緩流散組件，所述長晶熱量緩流散組件包括匹配套設在側保溫壁下端對接沿內的外隔套、和匹配樞接設置在下保溫板上的內隔套，所述內隔套與外隔套匹配滑動貼合套接，所述外隔套上端設置有向外延伸的搭接沿，當所述側保溫壁與下保溫板處于分離狀態時，所述外隔套通過搭接沿匹配掛設在側保溫壁上，當側保溫壁與下保溫板處于閉合狀態時，所述外隔套支撐設置在下保溫板上。

所述外隔套和內隔套上均設置有長條形散熱孔，所述下保溫板上設置有驅動內隔套旋轉的旋轉動力機構，當通過散熱進行長晶過程中，所述旋轉動力機構調整內隔套與外隔套之間的氣流散熱量。

所述旋轉動力機構包括樞接設置在下爐體上的旋轉軸、設置在旋轉軸頂部的驅動齒輪、開設在下保溫板上的一段弧形調節槽、設置在與弧形調節槽對應的內襯套上的驅動臂、固定設置在驅動臂下端的齒圈和驅動電機，所述驅動齒輪與齒圈匹配嚙合傳動。