專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)及多晶硅鑄錠爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多晶硅鑄錠爐的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)及多晶硅鑄錠爐。
背景技術(shù)：
在多晶硅的鑄造過(guò)程中，需要向多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)的坩堝中充入流動(dòng)的氬氣作為保護(hù)氣，保護(hù)氣經(jīng)過(guò)坩堝的硅液表面時(shí)，會(huì)攜帶大量的硅蒸汽，其中包括如硅蒸汽、氧化硅等腐蝕性氣體。同時(shí)，請(qǐng)參見(jiàn)圖1，是現(xiàn)有的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)的結(jié)構(gòu)以及氣體排放示意圖， 由圖可以看出，由于現(xiàn)有的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)，坩堝與蓋板有一定縫隙，從熱場(chǎng)頂部的保溫隔熱頂板的進(jìn)氣孔注入氬氣作為保護(hù)氣使用后，在熱場(chǎng)底部的保溫隔熱底板打開(kāi)時(shí)排出。 這使得在保護(hù)氣的使用以及排出的過(guò)程中，保護(hù)氣所攜帶的硅蒸汽中包括如氧化硅等腐蝕性氣體會(huì)腐蝕熱場(chǎng)的保溫隔熱籠體、保溫隔熱頂板、石墨護(hù)板，保溫隔熱底板、熱交換臺(tái)以及加熱器等裝置，導(dǎo)致熱場(chǎng)的損壞，使得現(xiàn)有的熱場(chǎng)在一年或者兩年內(nèi)需要更換；同時(shí)，硅蒸汽、氧化硅等腐蝕性氣體腐蝕熱場(chǎng)各部件又會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳等氣體，從而造成硅錠的碳污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)及多晶硅鑄錠爐，可避免腐蝕性氣體對(duì)熱場(chǎng)各裝置的腐蝕，同時(shí)也可減少硅錠的碳污染。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)，包括保溫隔熱籠體，所述保溫隔熱籠體上部的保溫隔熱頂板和底部的保溫隔熱底板，置于所述保溫隔熱籠體內(nèi)部的帶坩堝的熱交換臺(tái)和加熱器，所述保溫隔熱頂板設(shè)置有進(jìn)氣孔和出氣孔， 所述多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)還包括設(shè)置在所述坩堝頂部的用于遮蓋所述坩堝的遮擋蓋板，所述遮擋蓋板上設(shè)置有進(jìn)氣孔和出氣孔，且所述遮擋蓋板的出氣孔與所述保溫隔熱頂板的出氣孔之間通過(guò)封閉的排氣通道相連接。其中，所述遮擋蓋板的進(jìn)氣孔與所述保溫隔熱頂板的進(jìn)氣孔之間通過(guò)封閉的排氣通道相連接。其中，所述保溫隔熱頂板設(shè)置的進(jìn)氣孔和出氣孔包括一個(gè)或者多個(gè)，所述遮擋蓋板開(kāi)設(shè)的進(jìn)氣孔和出氣孔的數(shù)量對(duì)應(yīng)于所述保溫隔熱頂板的進(jìn)氣孔和出氣孔數(shù)量。其中，所述排氣通道為由石墨管，或者碳化硅管，或者氧化鋁管構(gòu)成的用于供氣體流通的封閉的通道。其中，所述遮擋蓋板包括一個(gè)進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔開(kāi)設(shè)在所述遮擋蓋板的中心位置；
所述遮擋蓋板的出氣孔包括四個(gè)，分別設(shè)置在所述遮擋蓋板的四個(gè)角上，或者所述遮擋蓋板的出氣孔包括八個(gè)，分別設(shè)置在所述遮擋蓋板的四個(gè)角上和四條邊的中間位置。其中，所述遮擋蓋板為碳碳蓋板或者石墨蓋板。
相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種多晶硅鑄錠爐，包括上述的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)。其中，還包括與所述保溫隔熱頂板的出氣孔相連接的，延伸至所述多晶硅鑄錠爐外部的封閉的排氣通道，其用于將該保溫隔熱頂板的出氣孔排出的氣體排出到所述多晶硅鑄錠爐之外。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有以下有益效果
本發(fā)明通過(guò)在熱場(chǎng)內(nèi)的坩堝口設(shè)置用于遮蓋所述坩堝的遮擋蓋板，在該遮擋蓋板上設(shè)置的進(jìn)氣孔和出氣孔，且分別通過(guò)密封的排氣通道與熱場(chǎng)的保溫隔熱頂板的進(jìn)氣孔與出氣孔相連接，不僅保證了氬氣等保護(hù)氣能夠注入到坩堝內(nèi)，還能將使用后的氬氣等保護(hù)氣以及產(chǎn)生的如硅蒸汽、氧化硅等腐蝕性氣體能夠直接排出的熱場(chǎng)外部，避免對(duì)熱場(chǎng)的各部件造成腐蝕，增加了熱場(chǎng)的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本，且也不會(huì)產(chǎn)生一氧化碳或者二氧化碳等氣體對(duì)硅錠造成碳污染。另外，還可設(shè)置與所述保溫隔熱頂板的出氣孔相連接的，延伸至所述多晶硅鑄錠爐外部的封閉的排氣通道，其用于將該保溫隔熱頂板的出氣孔排出的氣體排出到所述多晶硅鑄錠爐之外，也避免了對(duì)多晶硅鑄錠爐的腐蝕，提高了多晶硅鑄錠爐的使用壽命，進(jìn)一步的降低了生產(chǎn)成本。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)的結(jié)構(gòu)及其氣體排放示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其氣體排放示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請(qǐng)參見(jiàn)圖2，是本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖，該多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)具體包括保溫隔熱籠體1，該保溫隔熱籠體1包括左端和右端兩部分，所述保溫隔熱籠體1上部的保溫隔熱頂板2和底部的保溫隔熱底板3，置于所述保溫隔熱籠體1內(nèi)部的帶坩堝5的熱交換臺(tái)4和加熱器(圖中未示出)，所述保溫隔熱頂板2設(shè)置有進(jìn)氣孔和出氣孔，本實(shí)施例的所述多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)還包括設(shè)置在所述坩堝5頂部的用于遮蓋所述坩堝5的遮擋蓋板7，所述遮擋蓋板7上設(shè)置有進(jìn)氣孔和出氣孔，且所述遮擋蓋板7的出氣孔與所述保溫隔熱頂板的出氣孔之間通過(guò)封閉的排氣通道66相連接。外部的保護(hù)氣通過(guò)保溫隔熱頂板2的進(jìn)氣孔注入熱場(chǎng)內(nèi)部后，在氣壓的作用下再由所述遮擋蓋板7的進(jìn)氣孔流入坩堝5的硅液表面，當(dāng)然，所述遮擋蓋板7的進(jìn)氣孔與所述保溫隔熱頂板的進(jìn)氣孔之間也可通過(guò)封閉的排氣通道66相連接，以便于外部的保護(hù)氣能夠直接注入到坩堝5硅液的表
所述保溫隔熱頂板2設(shè)置的進(jìn)氣孔和出氣孔包括一個(gè)或者多個(gè)，所述遮擋蓋板7 開(kāi)設(shè)的進(jìn)氣孔和出氣孔的數(shù)量可對(duì)應(yīng)于所述保溫隔熱頂板2的進(jìn)氣孔和出氣孔數(shù)量。所述遮擋蓋板7可以由碳-碳復(fù)合材料等材料制成的碳碳蓋板，或者石墨蓋板，其作用在于封閉所述坩堝5，使注入所述坩堝5內(nèi)的氬氣等保護(hù)氣體，及其經(jīng)過(guò)硅液表面后所產(chǎn)生的硅蒸汽、氧化硅sio氣體等腐蝕性氣體僅能通過(guò)所述遮擋蓋板7上開(kāi)設(shè)的出氣孔輸出，并由密封的排氣通道66以及保溫隔熱頂板2上開(kāi)設(shè)的出氣孔直接排放到熱場(chǎng)外部。在本實(shí)施例中，所述遮擋蓋板7上的進(jìn)氣孔開(kāi)設(shè)在遮擋蓋板7的中間位置，同樣，所述保溫隔熱頂板2上的進(jìn)氣孔也可開(kāi)設(shè)在所述保溫隔熱頂板2的中間位置，其在空間上與所述遮擋蓋板7上的進(jìn)氣孔重合，遮擋蓋板7上的上的進(jìn)氣孔和所述保溫隔熱頂板2上的進(jìn)氣孔通過(guò)一密封的排氣通道6連接在一起，氬氣等保護(hù)氣體從保溫隔熱頂板2上的進(jìn)氣孔注入后， 經(jīng)該密封的排氣通道6直接進(jìn)入坩堝5內(nèi)。所述遮擋蓋板7上可開(kāi)設(shè)四個(gè)出氣孔，分別開(kāi)設(shè)在所述遮擋蓋板7的四個(gè)角上，同樣，所述保溫隔熱頂板2上也可開(kāi)設(shè)四個(gè)出氣孔，分別開(kāi)設(shè)在該保溫隔熱頂板2的四個(gè)角上，所述保溫隔熱頂板2上的每一個(gè)出氣孔分別通過(guò)一密封的排氣通道6與保溫隔熱頂板2的相應(yīng)角上的出氣孔相連接，坩堝5內(nèi)的使用后的氬氣等保護(hù)氣和產(chǎn)生的硅蒸汽、氧化硅氣體等氣體由所述遮擋蓋板7的四個(gè)角上的出氣孔排出，經(jīng)由密封的排氣通道6以及所述保溫隔熱頂板2的四個(gè)角上開(kāi)設(shè)的出氣孔直接排出到熱場(chǎng)外部，并不會(huì)在熱場(chǎng)內(nèi)部流動(dòng)。當(dāng)然，所述遮擋蓋板7和保溫隔熱頂板2的出氣孔還可為八個(gè)，其可在所述遮擋蓋板7和保溫隔熱頂板2的四個(gè)角和四條邊的中間開(kāi)設(shè)。所述密封的排氣通道6，可為多個(gè)石墨管，或者碳化硅管，或者氧化鋁管構(gòu)成的排氣管，當(dāng)然也可有多塊石墨護(hù)板圍合而成，其作用在于保證氣體特別是硅蒸汽、氧化硅氣體等腐蝕性氣體不會(huì)流入到熱場(chǎng)內(nèi)，避免對(duì)熱場(chǎng)的其他部件造成腐蝕，且避免產(chǎn)生一氧化碳或者二氧化成等氣體。在本實(shí)施例中，所述保溫隔熱頂板2和所述遮擋蓋板7上的進(jìn)氣孔均為一個(gè)，開(kāi)設(shè)在各自的中間位置出，出氣孔均為四個(gè)，開(kāi)設(shè)在各自的四個(gè)角上的。在其他實(shí)施例中，進(jìn)氣孔和出氣孔均可根據(jù)需要開(kāi)設(shè)一個(gè)或者多個(gè)，且可開(kāi)始在所述保溫隔熱頂板2和所述遮擋蓋板7任意位置。而密封的排氣通道6則可相應(yīng)的采用直立的或者彎曲的石墨等耐腐蝕材料構(gòu)成的圓管或者方管等。本方案特別適用于硅粉及其他硅料的提純，因?yàn)樘峒冞^(guò)程中，更容易揮發(fā)出硅蒸汽，氧化硅等腐蝕性氣體，更容易對(duì)熱場(chǎng)造成損害。本實(shí)施例的所述多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)可設(shè)置在一個(gè)多晶硅鑄錠爐，設(shè)置在該多晶硅鑄錠爐的所述多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)不僅包括上述特征，還可對(duì)應(yīng)于所述保溫隔熱頂板2的出氣孔的數(shù)量，設(shè)置封閉的排氣通道6與所述保溫隔熱頂板2的每一個(gè)出氣孔相連接，直接將從該排氣孔排出的使用后的氬氣等保護(hù)氣，和硅蒸汽、氧化硅氣體等腐蝕性氣體排放的本多晶硅鑄錠爐之外，更好地保護(hù)整個(gè)多晶硅鑄錠爐。通過(guò)上述實(shí)施例的描述可知，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
通過(guò)在熱場(chǎng)內(nèi)的坩堝口設(shè)置用于遮蓋所述坩堝的遮擋蓋板，在該遮擋蓋板上設(shè)置的進(jìn)氣孔和出氣孔，且分別通過(guò)密封的排氣通道6與熱場(chǎng)的保溫隔熱頂板的進(jìn)氣孔與出氣孔相連接，不僅保證了氬氣等保護(hù)氣能夠注入到坩堝內(nèi)，還能將使用后的氬氣等保護(hù)氣以及產(chǎn)生的如硅蒸汽、氧化硅等腐蝕性氣體能夠直接排出的熱場(chǎng)外部，避免對(duì)熱場(chǎng)的各部件造成腐蝕，增加了熱場(chǎng)的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本，且也不會(huì)產(chǎn)生一氧化碳或者二氧化碳等氣體對(duì)硅錠造成碳污染。另外，還可設(shè)置與所述保溫隔熱頂板的出氣孔相連接的，延伸至所述多晶硅鑄錠爐外部的封閉的排氣通道，其用于將該保溫隔熱頂板的出氣孔排出的氣體排出到所述多晶硅鑄錠爐之外，也避免了對(duì)多晶硅鑄錠爐的腐蝕，提高了多晶硅鑄錠爐的使用壽命，進(jìn)一步的降低了生產(chǎn)成本。 以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)，包括保溫隔熱籠體，所述保溫隔熱籠體上部的保溫隔熱頂板和底部的保溫隔熱底板，置于所述保溫隔熱籠體內(nèi)部的帶坩堝的熱交換臺(tái)和加熱器，其特征在于，所述保溫隔熱頂板設(shè)置有進(jìn)氣孔和出氣孔，所述多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)還包括設(shè)置在所述坩堝頂部的用于遮蓋所述坩堝的遮擋蓋板，所述遮擋蓋板上設(shè)置有進(jìn)氣孔和出氣孔，且所述遮擋蓋板的出氣孔與所述保溫隔熱頂板的出氣孔之間通過(guò)封閉的排氣通道相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)，其特征在于，所述遮擋蓋板的進(jìn)氣孔與所述保溫隔熱頂板的進(jìn)氣孔之間通過(guò)封閉的排氣通道相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)，其特征在于，所述保溫隔熱頂板設(shè)置的進(jìn)氣孔和出氣孔包括一個(gè)或者多個(gè)，所述遮擋蓋板開(kāi)設(shè)的進(jìn)氣孔和出氣孔的數(shù)量對(duì)應(yīng)于所述保溫隔熱頂板的進(jìn)氣孔和出氣孔數(shù)量。
4.如權(quán)利要求3所述的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)，其特征在于，所述排氣通道為由石墨管，或者碳化硅管，或者氧化鋁管構(gòu)成的用于供氣體流通的封閉的通道。
5.如權(quán)利要求4所述的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)，其特征在于，所述遮擋蓋板包括一個(gè)進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔開(kāi)設(shè)在所述遮擋蓋板的中心位置；所述遮擋蓋板的出氣孔包括四個(gè)，分別設(shè)置在所述遮擋蓋板的四個(gè)角上，或者所述遮擋蓋板的出氣孔包括八個(gè)，分別設(shè)置在所述遮擋蓋板的四個(gè)角上和四條邊的中間位置。
6.如權(quán)利要求5所述的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)，其特征在于，所述遮擋蓋板為碳碳蓋板或者石墨蓋板。
7.一種多晶硅鑄錠爐，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)。
8.如權(quán)利要求7所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于，還包括與所述保溫隔熱頂板的出氣孔相連接的，延伸至所述多晶硅鑄錠爐外部的封閉的排氣通道，其用于將該保溫隔熱頂板的出氣孔排出的氣體排出到所述多晶硅鑄錠爐之外。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)，包括保溫隔熱籠體，保溫隔熱頂板，保溫隔熱底板，帶坩堝的熱交換臺(tái)和加熱器，保溫隔熱頂板設(shè)置有進(jìn)氣孔和出氣孔，多晶硅鑄錠爐熱場(chǎng)還包括設(shè)置在坩堝頂部的用于遮蓋坩堝的遮擋蓋板，遮擋蓋板上設(shè)置有進(jìn)氣孔和出氣孔，且遮擋蓋板的出氣孔與保溫隔熱頂板的出氣孔之間通過(guò)封閉的排氣通道相連接。本發(fā)明還提供了一種多晶硅鑄錠爐。能夠直接將硅蒸汽、氧化硅等腐蝕性氣體直接排出到熱場(chǎng)或者多晶硅鑄錠爐外部，提高了熱場(chǎng)以及多晶硅鑄錠爐的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也可減少硅錠的碳污染，本方案特別適用于硅粉及其他硅料的提純。
文檔編號(hào)C30B29/06GK102212881SQ201110135310
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者張濤, 胡動(dòng)力 申請(qǐng)人:江西賽維Ldk太陽(yáng)能高科技有限公司