[发明专利]一种预热装置及装置平移系统

说明书

技术领域

本发明涉及感应加热技术领域，尤其涉及一种预热装置及装置平移系统。

背景技术

利用区域熔化法生长单晶硅的过程中，区域熔化单晶生长的多晶硅棒靠高频感应在多晶表面产生涡流（电流），使多晶硅棒料发热而熔化，熔化后的多晶硅熔液沿着多晶硅棒流动，在晶种的引导下慢慢的生长成单晶硅，但是多晶硅棒在常温下是不导电的，也就是说在常温下高频磁场在棒料表面并不能产生涡流使棒料熔化，所以需要对棒料进行预加热。

现有的对多晶硅棒进行预加热的方法主要有以下几种方式：

一、钼丝加热方法，将钼丝捆绑在多晶硅棒料的端部，通过钼丝在高频电流下导电后发红发热对棒料进行加热，由于在多晶硅棒预热的过程中，都需要将钼丝捆绑在多晶硅棒料上，因此，此种方法难以预热大直径的多晶硅棒，一般应用于直径较小的多晶硅棒，主要是直径小于Ф30mm的多晶硅棒。

二、石墨预热叉方法，将直径Ф70-80mm的石墨环切成三等份，并在外面包裹一层石英，在背部加一石英管，对棒料进行加热，此种方法可以对直径在Ф30-80mm的多晶硅棒进行加热，但是此种预热方法，需要石墨预热叉与多晶硅棒接触加热，可能造成生长的单晶硅纯度降低，并且预热效果差。

上述采用石墨预热叉方法进行预加热的方法，虽然可以对大直径的多晶硅棒进行预加热，但是由于多晶硅棒直径大，并且电阻高，因此，预热的时间较长，对于Ф60-80mm的多晶硅棒，区域熔化多晶硅棒的时间一般在20-40分钟，对于直径为Ф90-130mm，棒长1800mm的多晶硅棒，预热时间需要一个多小时，甚至是两个小时，预热时间过长，造成人力物力的浪费，产生的经济效益不高，损失较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种预热装置及装置平移系统，以解决现有技术中区域熔化大直径多晶硅棒，预热时间长，经济效益不高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面提供了一种预热装置，用于区域熔化多晶硅棒时，预热多晶硅棒，该预热装置具有能在电流磁场作用下产生感应电流并发热的壳体，壳体内部具有能将多晶硅棒预热部分不接触环绕，且与所述多晶硅棒预热部分形状相似的通孔。

本发明的另一方面还提供了一种装置平移系统，用于区域熔化多晶硅棒时移动预热装置，包括平动机构、连接棒，以及上述预热装置，该预热装置具有能在电流磁场作用下产生感应电流并发热的壳体，壳体内部具有能将多晶硅棒预热部分不接触环绕，且与所述多晶硅棒预热部分形状相似的通孔；其中，所述预热装置通过所述连接棒与所述平动机构连接，通过所述平动机构移动所述预热装置。

本发明提供的预热装置，能够将多晶硅棒预热部分环绕加热，增加多晶硅棒的受热面积，节省预热时间，尤其预热大直径的多晶硅棒时，能够较好的提高预热效率，具有较高的经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例提供的预热装置剖面示意图；

图2为本发明实施例提供的预热装置形状示意图；

图3为本发明实施例提供的装置平移系统示意图；

图4为本发明实施例提供的连接棒剖面示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种预热装置，用于区域熔化多晶硅棒时，将多晶硅棒的预热部分环绕起来进行加热，能够增加多晶硅棒的受热面积，减少预热时间，特别适用于预热大直径的多晶硅棒。

本发明实施例一提供了一种预热装置，该预热装置具有能在电流磁场作用下产生感应电流并发热的壳体，壳体内部具有能将多晶硅棒预热部分不接触环绕，且与所述多晶硅棒预热部分形状相似的通孔。

优选的，上述预热装置的壳体制作材料可优选导电好、密度大、硬度强的石墨材料，利用这种材料制备预热装置，生产过程中材料不易粉碎，易加工，并且常温下不掉粉，在高温下不产生任何挥发物。

优选的，为了和多晶硅棒形状相适应，并简化制作工艺，本发明实施例中可优选将上述预热装置的壳体外部形状设定为圆柱形，内部通孔的空间形状设定为上顶面和下底面直径不同的圆台形状。

更为优选的，为了能够方便进行多晶硅棒预热时，移动预热装置，本发明实施例中可在预热装置的圆柱体形状的壳体侧壁上，沿水平方向凿入一圆孔，用于移动该预热装置时与外接设备连接。并且，为了使预热装置与外接设备连接时，重心平稳，优选的将该凿入的圆孔设置于圆柱体的柱高中心处。