一種水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及多晶硅鑄錠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐。
【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅采用定向凝固的方法獲得。廣泛使用的設(shè)備為鑄錠爐。其原理是將硅原料在坩禍中熔化。通過(guò)控制坩禍底部溫度與熔體上表面的溫度的差，使熔體在底部先結(jié)晶，然后使結(jié)晶向上慢慢延伸，直到所有熔體凝固，整個(gè)凝固體稱(chēng)為多晶硅鑄錠或晶錠，傳統(tǒng)的多晶鑄錠爐的加熱器加熱器在坩禍頂部和側(cè)面，并且上、下移動(dòng)，這種多晶鑄錠爐存在晶體生長(zhǎng)距離短，晶體尺寸小，且加熱器和保溫層尺寸較大，生產(chǎn)成本較高的等問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)坩禍中的硅原料水平區(qū)熔的水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐，包括爐體外殼、坩禍、坩禍支撐和加熱器，所述坩禍設(shè)置在坩禍支撐內(nèi)，所述爐體外殼內(nèi)設(shè)置有固定保溫層，所述坩禍和坩禍支撐位于固定保溫層內(nèi)，所述坩禍為長(zhǎng)度大于寬度的長(zhǎng)條形坩禍，相應(yīng)的所述坩禍支撐也為長(zhǎng)條形，所述加熱器為設(shè)置在坩禍和坩禍支撐的外側(cè)可沿坩禍長(zhǎng)度方向水平移動(dòng)的移動(dòng)加熱器，且所述移動(dòng)加熱器的加熱面長(zhǎng)度小于坩禍的長(zhǎng)度，所述移動(dòng)加熱器外側(cè)設(shè)置有一層與移動(dòng)加熱器一起水平移動(dòng)的移動(dòng)保溫層。
[0006]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述爐體外殼包括密封的上、下外殼，所述上、下外殼內(nèi)均設(shè)置有一層固定保溫層。
[0007]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述坩禍為石英陶瓷坩禍。
[0008]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述；t甘禍的長(zhǎng)為2500mm，寬為400mm和高度為500mmo
[0009]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述坩禍支撐采用石墨材料制成。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果為:所述水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐，采用長(zhǎng)條形的坩禍，由于移動(dòng)加熱器的加熱面長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于坩禍的長(zhǎng)度。所以移動(dòng)加熱器和保溫層只覆蓋局部坩禍，且移動(dòng)加熱器可從坩禍的長(zhǎng)度方向的一端水平移動(dòng)到另一端，實(shí)現(xiàn)坩禍內(nèi)的硅原料水平區(qū)域熔化，由于固液界面移動(dòng)距離長(zhǎng)，晶粒尺寸容易長(zhǎng)大，所以容易獲得準(zhǔn)單晶；且水平區(qū)域熔化時(shí)，通過(guò)在硅原料中預(yù)先分布設(shè)置摻雜元素，有可能獲得N型準(zhǔn)單晶硅錠；另外，由于局部加熱，使得能耗降低，熱場(chǎng)損耗降低，直接導(dǎo)致成本大大降低。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型提供的水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐的剖視圖。
[0012]圖中:1、爐體外殼；2、石英陶瓷坩禍；3、石墨坩禍支撐；4、固定保溫層；5、移動(dòng)加熱器；6、移動(dòng)保溫層；7、硅原料；8、熔池；9、多晶硅。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0014]請(qǐng)參閱圖1，所述水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐包括爐體外殼1、石英陶瓷坩禍2、石墨坩禍支撐3和移動(dòng)加熱器5，所述爐體外殼I包括密封上、下?tīng)t體，所述上、下?tīng)t體內(nèi)均設(shè)置有一層固定保溫層4，所述石英陶瓷坩禍2置于爐體外殼I內(nèi)設(shè)置的石墨坩禍支撐3上，且所述石英陶瓷坩禍2和石墨坩禍支撐3的置于所述固定保溫層4內(nèi)，所述石英陶瓷坩禍2為長(zhǎng)2600mm，寬為400mm和高度為500mm的底面為長(zhǎng)方形的;t甘禍，配合的所述石墨;t甘禍支撐3的底面也為長(zhǎng)方形，所述移動(dòng)加熱器5設(shè)置有在石英陶瓷坩禍2和石墨坩禍支撐3的外側(cè)，并沿石英陶瓷坩禍2左、右水平移動(dòng)，所述移動(dòng)加熱器5的加熱面的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于石墨坩禍支撐3的長(zhǎng)度，移動(dòng)加熱器只能覆蓋部分石墨坩禍支撐3，所述移動(dòng)加熱器5外側(cè)設(shè)置有一層隨移動(dòng)加熱器5在石英陶瓷坩禍2上左、右水平移動(dòng)的移動(dòng)保溫層6。
[0015]所述水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐使用時(shí)，將硅原料7放置到石英陶瓷坩禍2內(nèi)，并將移動(dòng)加熱器5和移動(dòng)保溫層6設(shè)置到石英陶瓷坩禍2的最右端，再將上爐體蓋到下?tīng)t體上，將爐體外殼I和固定保溫層4密封住，啟動(dòng)移動(dòng)加熱器5進(jìn)行加熱，使石英陶瓷坩禍2內(nèi)形成局部熔池8，同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)加熱器5和移動(dòng)保溫層6向左移動(dòng)，熔池8跟著一起向左移動(dòng)。逐漸移出加熱區(qū)的熔體不斷凝固形成多晶硅9。移入加熱區(qū)的硅原料7不斷熔化，最后移到最左端，使所用的硅原料7均熔化，關(guān)閉移動(dòng)加熱器5使最后一部分硅原料7凝固成多晶硅9，形成多晶硅錠，且如果在放置在石英陶瓷坩禍2內(nèi)的硅原料7通過(guò)計(jì)算預(yù)先分布設(shè)置摻雜元素，有可能得到光電轉(zhuǎn)換效率更高的N型準(zhǔn)單晶硅錠。
[0016]以上僅以實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限于上述尺寸和外觀例證，更不應(yīng)構(gòu)成本實(shí)用新型的任何限制。只要對(duì)本實(shí)用新型所做的任何改進(jìn)或者變型均屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求主張的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐，包括爐體外殼、坩禍、坩禍支撐和加熱器，所述坩禍設(shè)置在坩禍支撐內(nèi)，其特征在于:所述爐體外殼內(nèi)設(shè)置有固定保溫層，所述坩禍和坩禍支撐位于固定保溫層內(nèi)，所述坩禍為長(zhǎng)度大于寬度的長(zhǎng)條形坩禍，相應(yīng)的所述坩禍支撐也為長(zhǎng)條形，所述加熱器為設(shè)置在坩禍和坩禍支撐的外側(cè)可沿坩禍長(zhǎng)度方向水平移動(dòng)的移動(dòng)加熱器，且所述移動(dòng)加熱器的加熱面長(zhǎng)度小于坩禍的長(zhǎng)度，所述移動(dòng)加熱器外側(cè)設(shè)置有一層與移動(dòng)加熱器一起水平移動(dòng)的移動(dòng)保溫層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐，其特征在于:所述爐體外殼包括密封的上、下外殼，所述上、下外殼內(nèi)均設(shè)置有一層固定保溫層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐，其特征在于:所述坩禍為石英陶瓷坩禍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐，其特征在于:所述坩禍的長(zhǎng)為2600mm,寬為400mm和高度為500mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐，其特征在于:所述坩禍支撐采用石墨材料制成。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐，包括爐體外殼、坩堝、坩堝支撐和加熱器，所述坩堝設(shè)置在坩堝支撐內(nèi)，所述爐體外殼內(nèi)設(shè)置有固定保溫層，所述坩堝和坩堝支撐位于固定保溫層內(nèi)，所述坩堝為長(zhǎng)度大于寬度的長(zhǎng)條形坩堝，相應(yīng)的所述坩堝支撐也為長(zhǎng)條形，所述加熱器為設(shè)置在坩堝和坩堝支撐的外側(cè)可沿坩堝長(zhǎng)度方向水平移動(dòng)的移動(dòng)加熱器，且所述移動(dòng)加熱器的加熱面長(zhǎng)度小于坩堝的長(zhǎng)度，所述移動(dòng)加熱器外側(cè)設(shè)置有一層與其一起水平移動(dòng)的移動(dòng)保溫層。所述水平區(qū)熔多晶硅鑄錠爐，實(shí)現(xiàn)了硅原料水平區(qū)域熔化，晶粒尺寸容易長(zhǎng)大，易獲得準(zhǔn)單晶，在一定條件下還可產(chǎn)生N型準(zhǔn)單晶硅，且部加熱，使得能耗降低，大大降低了成本。
【IPC分類(lèi)】C30B28-08, C30B29-06
【公開(kāi)號(hào)】CN204385319
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420871908
【發(fā)明人】惠夢(mèng)君
【申請(qǐng)人】惠夢(mèng)君
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日