CN203700584U - 一种多晶硅铸锭炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多晶硅铸锭炉，包括：炉体；设置在所述炉体内的隔热笼；设置在所述隔热笼内的坩埚以及定向凝固块，所述坩埚位于所述定向凝固块的上表面；用于支撑所述坩埚与所述定向凝固块的支撑腿；其中，所述支撑腿贯穿所述隔热笼的底部，所述支撑腿的下端固定在所述炉体的底部，所述支撑腿上端与所述定向凝固块之间设置隔热块。本技术方案所提供的多晶硅铸锭炉在定向凝固块与支撑腿之间设置有隔热块，通过所述隔热块能够大大减少热量通过所述支撑腿散失，提高了热量的利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及多晶硅铸锭技术领域，更具体地说，涉及一种多晶硅铸锭炉。
背景技术
在晶体硅铸锭时，硅料盛放在石英坩埚里，在铸锭炉中经过抽真空、高温熔化、长晶、退火、冷却等工艺最后形成纯度很高的晶体硅锭。在生产过程中，坩埚内温度时影响铸锭后晶体硅的质量的一个重要参数。
参考图1，图1为现有常见的一种多晶硅铸锭炉的结构示意图，包括：炉体；设置在所述炉体内的隔热笼3；设置在所述隔热笼3内的坩埚4。其中，所述炉体包括：上炉体1以及下炉体2，所述下炉体2的炉体壁内设置有冷却系统。设有外围保护层的坩埚4设置在定向凝固块6的上表面，所述定向凝固块6用于控制坩埚4的温度，使得坩埚内的硅液按照设定的方向结晶。所述定向凝固块6通过贯穿所述隔热笼3底部的石墨支撑腿5固定设置在所述隔热笼3内。
在多晶硅铸锭工艺中，保证每一个工艺阶段的温度恒定是一个多晶硅铸锭的一个重要质量标准。隔热笼为热源提供隔热作用，其保温性能的好坏决定多晶的质量的高低。特别是融化和长晶阶段，隔热笼内垂直的温度梯度和平稳的横向温度梯度是理想的柱状多晶硅生长的良好环境。
通过上述可知，需要采用耐腐蚀抗老化的石墨支撑腿5对所述坩埚4以及定向凝固块6进行支撑固定。发明人发现，石墨材料是良好的热导体，石墨支撑腿5良好的导热性能在铸锭过程中会将大量热量传递到下炉体2，并通过冷却系统将热量带走，导致热量的浪费。因此，现有的多晶硅铸锭炉的热量利用率较低。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多晶硅铸锭炉，提高了热量的了利用率。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种多晶硅铸锭炉，所述多晶硅铸锭炉包括：
炉体；
设置在所述炉体内的隔热笼；
设置在所述隔热笼内的坩埚以及定向凝固块，所述坩埚位于所述定向凝固块的上表面；
用于支撑所述坩埚与所述定向凝固块的支撑腿；
其中，所述支撑腿贯穿所述隔热笼的底部，所述支撑腿的下端固定在所述炉体的底部，所述支撑腿上端与所述定向凝固块之间设置隔热块。
优选的，在上述多晶硅铸锭炉中，还包括：
包围所述支撑腿隔热保护层。
优选的，在上述多晶硅铸锭炉中，所述隔热保护层为石墨硬毡或是石墨软毡。
优选的，在上述多晶硅铸锭炉中，所述支撑腿的导热系数小于石墨材料的导热系数。
优选的，在上述多晶硅铸锭炉中，所述隔热块为石墨硬毡或是石墨软毡。
从上述技术方案可以看出，本实用新型所提供的多晶硅铸锭炉包括：炉体；设置在所述炉体内的隔热笼；设置在所述隔热笼内的坩埚以及定向凝固块，所述坩埚位于所述定向凝固块的上表面；用于支撑所述坩埚与所述定向凝固块的支撑腿；其中，所述支撑腿贯穿所述隔热笼的底部，所述支撑腿的下端固定在所述炉体的底部，所述支撑腿上端与所述定向凝固块之间设置隔热块。本技术方案所提供的多晶硅铸锭炉在定向凝固块与支撑腿之间设置有隔热块，通过所述隔热块能够大大减少热量通过所述支撑腿散失，提高了热量的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为现有技术中常见的一种多晶硅铸锭炉的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种多晶硅铸锭炉的结构示意图；
图3为图2所示多晶硅铸锭炉的局部放大图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
正如背景技术部分所述，石墨材料是良好的热导体，石墨支撑腿良好的导热性能在铸锭过程中会将大量热量传递到下炉体，并通过冷却系统将热量带走，导致热量的浪费。因此，现有的多晶硅铸锭炉的热量利用率较低。
为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种多晶硅铸锭炉，参考图2，所述多晶硅铸锭炉包括：炉体、隔热笼3、坩埚4、定向凝固块6。其中，所述炉体包括：上炉体1以及下炉体2，所述下炉体2的炉体壁内设置有冷却系统。
所述隔热笼3设置在所述炉体内，所述坩埚4以及定向凝固块6设置在所述隔热笼3内，且所述坩埚4外围设置有石墨保护层后，放置在所述定向凝固块6的上表面。
所述多晶硅铸锭炉还包括用于支撑所述坩埚4与所述定向凝固块6的支撑腿。所述支撑腿5贯穿所述隔热笼3的底部，其下端固定在所述炉体的底部，其上端与所述定向凝固块6之间设置隔热块8。
所述多晶硅铸锭炉在定向凝固块6与支撑腿5之间设置有隔热块8通过所述隔热块8能够大大减少热量通过所述支撑腿散失，从根本上减少热量向下传输的途径，提高了热量的利用率，减少了热量的损耗，优化了热场温度梯度，提供了更适合柱状多晶硅生长的温度环境，提高了最终制备的多晶硅的产品质量。
因此，在高温状态下的融化以及长晶阶段，通过所述隔热块8，能够大大减少热量通过支撑腿5散失，不但提高了热量的利用率，而且保证了熔化速率以及晶体生长速率。
在所述石墨保护层与所述定向凝固块6接触的底部边角以及所述隔热笼3的底部边角之间还设置有隔热条7，提高保温效果，进一步提高热量的利用率。
所述支撑腿5可以采用抗腐蚀耐老化的石墨材料制备，也可采用其他抗腐蚀耐老化，且导热系数小于石墨材料的材料制备，进一步减少热量通过支撑腿向下传输。
为了降低热量通过支撑腿5的表面通过热辐射的方式散失，在所述支撑腿的表面还设置有隔热保护层9，进一步减少热量的散失。
在本实施例中，所述隔热保护层9以及隔热块8可以为石墨硬毡或是石墨软毡。所述石墨硬毡或是石墨软毡均为导热系数远小于石墨材料的隔热部件，具有较好的隔热以及包围作用。
因此，采用石墨硬毡或是石墨软毡制备的隔热块8可以有效减少热量由定向凝固块6到支撑腿5散失，采用石墨硬毡或是石墨软毡制备的隔热保护层9能够有效降低热量通过支撑腿5表面散失，大大提高了热量的利用率。
通过上述描述可知，本申请实施例所提供的铸锭炉能够有效降低支撑腿散失的热量，提高了热量的利用率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种多晶硅铸锭炉，其特征在于，包括：
炉体；
设置在所述炉体内的隔热笼；
设置在所述隔热笼内的坩埚以及定向凝固块，所述坩埚位于所述定向凝固块的上表面；
用于支撑所述坩埚与所述定向凝固块的支撑腿；
其中，所述支撑腿贯穿所述隔热笼的底部，所述支撑腿的下端固定在所述炉体的底部，所述支撑腿上端与所述定向凝固块之间设置隔热块。
2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，还包括：
包围所述支撑腿隔热保护层。
3.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述隔热保护层为石墨硬毡或是石墨软毡。
4.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述支撑腿的导热系数小于石墨材料的导热系数。
5.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述隔热块为石墨硬毡或是石墨软毡。
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| CN201420061884.7U CN203700584U (zh) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | 一种多晶硅铸锭炉 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104294360B (zh) * | 2014-10-28 | 2017-02-15 | 江苏美科硅能源有限公司 | 一种保温铸锭炉以及使用保温铸锭炉铸锭的方法 |
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2014
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