CN207525372U - 一种大热场热屏防溅硅保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种大热场热屏防溅硅保护装置，包括多个石英罩瓣共同围成的石英罩和连杆组件，连杆组件带动多个石英罩瓣移动并围成石英罩。本实用新型的一种大热场热屏防溅硅保护装置具体具有以下优点：1、杜绝了复投料以及塌料过程中溅硅使得热屏内胆表面粘附硅点的可能性，减少了等径断线率；2、杜绝了由于硅点掉落带入表面粘附碳粉的可能，避免了硅点掉落导致单晶排列结构发生变化，从而导致晶体断线，同时还降低了晶棒内碳含量，提升了产品质量；3、由于热屏内胆表面无硅点粘附，无需对热屏内胆进行打磨，从而提高了石墨件使用寿命。从以上三个方面综合起来，可实现单晶生产综合成本的大大降低。

Description

一种大热场热屏防溅硅保护装置

技术领域

本实用新型属于单晶硅制造技术领域，具体涉及一种大热场热屏防溅硅保护装置。

背景技术

光伏行业内太阳能组件使用硅片分为单晶硅片和多晶硅片两种，单晶硅片转化效率比多晶硅片转化效率高，但单晶硅生产成本比多晶硅高，因此缩小单晶硅与多晶硅之间的生产成本差异，是单晶硅行业发展的必然趋势。

单晶硅生产行业内一般采用直拉法生长单晶硅，为减少成本进行了CCZ拉晶进行复投料工艺。在复投料过程中，坩埚内存在固液两相，采用加料器进行加料时，料块掉落硅液中，会造成硅液上涌或溅起，溅起的硅点会粘附在热屏表面；此外熔料过程塌料时也会存在溅硅的风险；在等径过程中，随着坩埚位置的升高，剩料的逐渐减少，加热器功率会逐步升高，高温下会对热屏进行烘烤，此时，热屏上的硅点存在掉落的风险，硅点掉落后会造成硅单晶排列结构发生改变，导致晶体断线，带来单晶硅制备成本的增加。

通常情况下，单晶硅生产行业内进行复拉料溅硅比例控制在15％-25％之间，由于热屏溅硅造成等径断线比例20％-30％之间，折合单炉损失在5％-10％之间，此外如果导致断线拉多晶损失会进一步增加。

因此，如果解决硅点掉落造成的单炉损失，可减少单炉成本5％-10％之间，这样可以为缩小单晶硅与多晶硅成本差异提供一种方式，提升单晶硅行业的竞争力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大热场热屏防溅硅保护装置，杜绝了复投料和塌料过程中硅点溅在热屏内胆上以及热屏内胆上硅点掉落导致单晶排列结构发生变化的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种大热场热屏防溅硅保护装置，包括多个石英罩瓣共同围成的石英罩和连杆组件，连杆组件带动多个石英罩瓣移动并围成石英罩。

本实用新型的特点还在于，

每个石英罩瓣的内壁上设置有凸块，凸块上开设有水平的滑槽，连杆组件上设置有用于在滑槽内移动的滑动球。

连杆组件包括轴承，轴承上设置有主杆，主杆上设置有第一连杆接头，穿过第一连杆接头和主杆设置有活动主连杆和与石英罩瓣数量相同的连杆，连杆上端共同固定于第二连杆接头上，活动主连杆垂直于轴承所在平面并相对主杆移动，连杆的下端连接有具有凹槽的横杆，连杆在凹槽内移动，横杆的一端活动连接于活动主连杆上、另一端与滑动球相连。

石英罩瓣内壁的凸块上设置有两条水平的滑槽，横杆的下方设置有与其平行设置的固定杆，固定杆的一端活动连接于活动主连杆上、另一端连接有另一个滑动球，横杆与固定杆之间活动连接。

本实用新型的一种大热场热屏防溅硅保护装置巧妙地运用了机械连动作用，实现了石英罩的组合、拆分以及伸缩；在机械连动装置中，通过引入限位组件，限制机械行程，保证了石英罩的良好开合；同时还提供了一种单晶炉在运行状态下，在热场内放入和取出防护部件的方法，对于后续其他防护部件的引入提供条件。具体来说，本实用新型一种大热场热屏防溅硅保护装置具体具有以下优点：

1、杜绝了复投料以及塌料过程中溅硅使得热屏内胆表面粘附硅点的可能性，减少了等径断线率；

2、杜绝了由于硅点掉落带入表面粘附碳粉的可能，避免了硅点掉落导致单晶排列结构发生变化，从而导致晶体断线，同时还降低了晶棒内碳含量，提升了产品质量；

3、由于热屏内胆表面无硅点粘附，无需对热屏内胆进行打磨，从而提高了石墨件使用寿命。

从以上三个方面综合起来，可实现单晶生产综合成本的大大降低。

附图说明

图1是本实用新型的一种大热场热屏防溅硅保护装置的结构剖视图；

图2是图1中轴承的结构示意图；

图3是图1中石英罩瓣的结构剖视图。

图中，1.石英罩瓣，2.滑动球，3.轴承，4.主杆，5.第一连杆接头，6.活动主连杆，7.连杆，8.第二连杆接头，9.横杆，10.固定杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供的一种大热场热屏防溅硅保护装置结构如图1-图3所示，包括多个石英罩瓣1共同围成的石英罩和连杆组件，连杆组件带动多个石英罩瓣1移动以及围成石英罩。具体地，连杆组件还包括轴承3，轴承3上设置有主杆4，主杆4上设置有第一连杆接头5，穿过第一连杆接头5和主杆4设置有活动主连杆6和与石英罩瓣1数量相同的连杆7，连杆7上端共同固定于第二连杆接头8上，活动主连杆6垂直于轴承3所在平面并相对主杆4移动，连杆7的下端连接有具有凹槽的横杆9，连杆7在凹槽内移动，横杆9的一端活动连接于活动主连杆6上、另一端连接有滑动球2，每个石英罩瓣1的内壁上设置有凸块，凸块上开设有水平的滑槽，滑动球2可在滑槽内移动。

事例性的，石英罩瓣1内壁的凸块上设置有两条水平的滑槽，则横杆9的下方设置有与其平行设置的固定杆10，固定杆10的一端活动连接于活动主连杆6上、另一端连接有另一个滑动球2，横杆9与固定杆10之间活动连接。

本实施例以四个石英罩瓣1为例进行具体说明，石英罩瓣1的弧度为90°，四个石英罩瓣1可以围成一个两端开口的圆柱形石英罩，则对应的连杆也设置有四根，横杆9和固定杆10也对应设置有四个。在进行CCZ拉晶准备进行复投料工序前先放入石英罩的具体步骤如下：取下重锤后挂上连杆组件，横杆9和固定杆10上的滑动球2分别位于石英罩瓣1的滑槽内，副室净化完成后，利用引晶器下降整个防溅硅保护装置，当轴承3下降至喉口搁置，活动主连杆6和主杆4同时继续下降，在此过程中石英罩会逐步打开，当横杆9和固定杆10水平时石英罩完全打开，此时主杆4刚好到达上限位无法继续下降；然后活动主连杆6相对于主杆4继续下降，当活动主连杆6下降至限位时，四个石英罩瓣1恰好组合在一起围成石英罩，以晶转做东旋转动力将横杆9和固定杆10的滑动球2从凸块的滑槽旋出后，提升整个连杆组件，隔离取出后，进行加料工序。当复投料结束后提出石英罩的具体步骤为：取下加料器并挂上连杆组件，副室净化完成后，利用引晶器下降整个连杆组件，并对准进口槽；当轴承3下降至喉口搁置后，活动主连杆6和主杆4继续下降过程中，横杆9和固定杆10逐渐打开，当成水平状态时主杆4刚好到达上限位无法继续下降；然后活动主连杆6相对于主杆4继续下降，当活动主连杆6下降至限位时，横杆9和固定杆10刚好到达凸块的滑槽边缘，通过晶转使横杆9和固定杆10上的滑动球进入石英罩瓣1内壁上的凸块滑槽内后，提升活动主连杆6，活动主连杆6在向上运动的同时提出石英罩其中对角两个石英罩瓣1；当活动主连杆6上升至限位，继续提升后，活动主连杆6与主杆4同时向上运动，实现石英罩的各个石英罩瓣1的收缩；当提升至主杆4下限位后，继续提升可将整个防溅硅保护装置提出炉内进行隔离。

Claims (4)

1.一种大热场热屏防溅硅保护装置，其特征在于，包括多个石英罩瓣(1)共同围成的石英罩和连杆组件，所述连杆组件带动多个石英罩瓣(1)移动并围成石英罩。

2.如权利要求1所述的一种大热场热屏防溅硅保护装置，其特征在于，每个所述石英罩瓣(1)的内壁上均设置有凸块，所述凸块上开设有水平的滑槽，所述连杆组件上设置有用于在滑槽内移动的滑动球(2)。

3.如权利要求2所述的一种大热场热屏防溅硅保护装置，其特征在于，所述连杆组件包括轴承(3)，所述轴承(3)上设置有主杆(4)，所述主杆(4)上设置有第一连杆接头(5)，穿过第一连杆接头(5)和主杆(4)设置有活动主连杆(6)和与石英罩瓣(1)数量相同的连杆(7)，所述连杆(7)上端共同固定于第二连杆接头(8)上，活动主连杆(6)垂直于轴承(3)所在平面并相对主杆(4)移动，所述连杆(7)的下端连接有具有凹槽的横杆(9)，连杆(7)在凹槽内移动，所述横杆(9)的一端活动连接于活动主连杆(6)上、另一端与所述滑动球(2)相连。

4.如权利要求3所述的一种大热场热屏防溅硅保护装置，其特征在于，所述石英罩瓣(1)内壁的凸块上设置有两条水平的滑槽，所述横杆(9)的下方设置有与其平行设置的固定杆(10)，所述固定杆(10)的一端活动连接于活动主连杆(6)上、另一端连接有另一个滑动球(2)，所述横杆(9)与固定杆(10)之间活动连接。