[发明专利]一种多晶硅铸锭炉

说明书

本发明公开了一种多晶硅铸锭炉，包括炉体、隔热笼、隔热底板、隔热顶板、侧加热器、坩埚和热交换台，炉体内底壁上设有石墨立柱，隔热底板支撑于石墨立柱上，炉体内顶壁设有铜电极，隔热顶板悬挂于铜电极上，隔热笼设于隔热底板与隔热顶板之间，且三者形成加热腔室，石墨立柱顶端穿过隔热底板位于加热腔室内，热交换台安装于石墨立柱顶端，坩埚位于热交换台上，侧加热器位于坩埚的侧壁外，两端分别通过角接器安装在铜电极上，角接器沿竖直方向设有至少两列安装孔，安装孔用于安装侧加热器，每列安装孔从上至少设置多个以使侧部加热器的高度可调节。本发明具有侧部加热器可以沿着铸锭炉内坩埚的高度方向调节，可满足全熔和半熔铸锭工艺切换的优点。

技术领域

本发明涉及多晶硅的生产设备，尤其涉及一种多晶硅铸锭炉。

背景技术

铸锭多晶硅主要基于材料学的晶体形核与长大以及定向凝固原理。一般来说，多晶硅铸锭的制备方法分为同质籽晶外延生长制备工艺与异质籽晶辅助生长制备工艺，也称半熔多晶铸锭工艺与全熔多晶铸锭工艺。

全熔高效多晶铸锭工艺主要的特点是将非硅/含硅材料等形核物质固定在石英坩埚底部，用做在硅晶体生长初期提供引晶点。其关键点是硅料全部熔化后，要利用高温对氮化硅涂层和形核物质进行有力的侵蚀，使形核物局部熔化后起到引晶点的作用。半熔高效多晶铸锭工艺主要的特点是将晶体硅碎料等籽晶物质铺设于石英坩埚底部，充当晶体生长初期的籽晶。其关键点是在熔化过程中，坩埚底部需要保持较低的温度，保证一定高度的籽晶物质存留，起到引晶的作用。

由于全熔和半熔铸锭对坩埚底部温度的要求不同，全熔多晶铸锭需要将铸锭炉侧加热器往下放，接近坩埚底部位置，从而是坩埚底部温度升高。半熔多晶铸锭需要将铸锭炉侧加热器往上放，远离坩埚位置，保持坩埚底部较低的温度。因此，如果需要在两种工艺间切换，需要准备两套石墨角接器，拆装过程比较费时费力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种侧部加热器可以沿着铸锭炉内坩埚的高度方向调节、以满足全熔和半熔铸锭工艺切换的的多晶硅铸锭炉。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种多晶硅铸锭炉，包括炉体、隔热笼、隔热底板、隔热顶板、侧加热器、坩埚和热交换台，所述炉体内底壁上设有石墨立柱，所述隔热底板支撑于石墨立柱上，所述炉体内顶壁设有铜电极，所述隔热顶板悬挂于铜电极上，所述隔热笼设于隔热底板与隔热顶板之间，且三者形成加热腔室，所述石墨立柱顶端穿过隔热底板位于加热腔室内，所述热交换台安装于石墨立柱顶端，所述坩埚位于热交换台上，所述侧加热器位于坩埚的侧壁外，两端分别通过角接器安装在铜电极上，所述角接器沿竖直方向设有至少两列安装孔，所述安装孔用于安装侧加热器，每列安装孔从上至少设置多个以使侧部加热器的高度可调节。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述角接器包括石墨横梁和连接臂，所述连接臂竖向设置并与石墨横梁形成L形结构，所述安装孔位于连接臂上。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述连接臂的下端还设有辅助角接器，所述辅助角接器上沿竖向设置至少两列安装孔，所述连接臂上的每列安装孔与辅助角接器上的每列安装孔位于同一直线上。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，两侧角接器的石墨横梁之间通过一连接板连接，所述连接板通过固定螺栓固定在隔热顶板上。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述炉体的顶壁上设有进气管，所述进气管穿过隔热顶板朝向坩埚，所述连接板上设有可供进气管穿过的避让孔。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述隔热顶板上设有护套，所述铜电极穿过护套与角接器的石墨横梁连接。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述坩埚的底部和四周侧部设有石墨保护板。