[实用新型]多晶硅锭铸锭炉

说明书

本实用新型属于多晶硅生产技术领域。一种多晶硅锭铸锭炉，包括炉体，所述炉体包括匹配对应扣合的上炉体和下炉体，且所述上炉体和下炉体之间设置有上下开合动作的开合动力机构；支撑台，所述支撑台包括平行间隔设置在下炉体内的下保温板和支撑板、连接支撑下保温板、支撑板和下炉体的支撑柱，所述支撑台上设置有坩埚；和加热腔室。本申请能够形成在线生产过程中的一个动态可变的热场分布，从而能够根据工艺需求进行热场分布的调整，从而大大提高了产品的晶粒大小和晶向的垂直度；本申请还能够有效的控制热量散失速度，并能够进行实时调整，从而为多晶硅的质量提供更好的结晶环境，从而满足相关行业的进一步的发展，具有很大的市场价值。

技术领域

本实用新型属于多晶硅生产技术领域，具体涉及一种多晶硅锭铸锭炉。

背景技术

铸造多晶硅内部存在大量的晶界，洁净的晶界呈非电活性，对少数载流子寿命并无影响或只有微小影响，而杂质的偏聚或沉淀会改变晶界的电活性，会显著降低少数载流子寿命，晶界越多，影响越大；但是研究表明，如果晶界垂直于器件表面，则晶界对材料电化学性能几乎没有影响，所以提高晶粒大小、改善长晶方向是提高多晶硅铸锭品质的有效方法。

多晶硅铸锭炉是一种硅的定向凝固设备、其功能是将多晶硅按照设定工艺经过熔化、定向结晶、退火、冷却几个阶段后成为有一定晶体生长方向的多晶硅锭。多晶硅铸锭过程所需环境即为多晶铸锭炉热场。通过合理的设计热场中加热器的功率分布，隔热材料的位置、厚度分布，可以改变最终多晶硅锭的晶体生长方向。

此外由于多晶硅的生产工艺分为全熔法铸锭和半熔法铸锭工艺，二者在铸锭过程中对热场的控制工艺完全不同，现有技术中不具备在同一设备上进行二种工艺的切换的技术，此外，由于现有对热场的调控不灵敏，热场分布不能有效的控制晶向的粒径和长晶方向，因此生产质量处于瓶颈状态，无法进一步突破，也导致无法满足在光伏电池等行业的快速发展，因此，需要针对现有的铸锭炉进行结构和工艺的改进，从而能够提高品质的多晶硅产品。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种结构设计合理、稳定性好，能够大大提高产品的实用性和产品质量的多晶硅锭铸锭炉。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种多晶硅锭铸锭炉，包括炉体，所述炉体包括匹配对应扣合的上炉体和下炉体，且所述上炉体和下炉体之间设置有上下开合动作的开合动力机构；支撑台，所述支撑台包括平行间隔设置在下炉体内的下保温板和支撑板、连接支撑下保温板、支撑板和下炉体的支撑柱，所述支撑台上设置有坩埚；加热腔室，所述加热腔室包括上保温板和呈环状的侧保温壁，所述上保温板和侧保温壁内侧设有加热器，所述侧保温壁与上炉体之间设置有升降机构，所述侧保温壁上下端均设置有向内延伸的对接沿，所述侧保温壁的对接沿与下保温板匹配叠合连接；以及控制系统和抽排风系统；所述下保温板与侧保温壁之间设置有长晶热量缓流散组件，所述长晶热量缓流散组件包括匹配套设在侧保温壁下端对接沿内的外隔套、和匹配枢接设置在下保温板上的内隔套，所述内隔套与外隔套匹配滑动贴合套接，所述外隔套上端设置有向外延伸的搭接沿，当所述侧保温壁与下保温板处于分离状态时，所述外隔套通过搭接沿匹配挂设在侧保温壁上，当侧保温壁与下保温板处于闭合状态时，所述外隔套支撑设置在下保温板上。

所述外隔套和内隔套上均设置有长条形散热孔，所述下保温板上设置有驱动内隔套旋转的旋转动力机构，当通过散热进行长晶过程中，所述旋转动力机构调整内隔套与外隔套之间的气流散热量。

所述旋转动力机构包括枢接设置在下炉体上的旋转轴、设置在旋转轴顶部的驱动齿轮、开设在下保温板上的一段弧形调节槽、设置在与弧形调节槽对应的内衬套上的驱动臂、固定设置在驱动臂下端的齿圈和驱动电机，所述驱动齿轮与齿圈匹配啮合传动。