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一种多晶 硅 铸锭炉

阅读：104发布：2023-01-19

专利汇可以提供一种多晶硅铸锭炉专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种多晶硅铸锭炉，包括上炉体、下炉体和热交换台，其中，所述热交换台的顶面所在的水平面，在竖直方向上低于所述上炉体和所述下炉体的水平的结合面。本实用新型提供的多晶硅铸锭炉，增大了处于工作状态中的石英坩埚上沿与顶部加热器下沿的高度差，增大了石英坩埚的装料空间，使得石英坩埚的装料量能够增多，进而提高了多晶硅的单次生产量，降低了多晶硅单次生产的成本，生产效率得到了提高，使经济效益得到提升。，下面是一种多晶硅铸锭炉专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多晶硅铸锭炉，包括上炉体（1）、下炉体（2）和热交换台（3），其特征在于，所述热交换台（3）的顶面所在的水平面，在竖直方向上低于所述上炉体（1）和所述下炉体（2）的水平的结合面。
2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，当多晶硅铸锭炉的下托板（4）和底保温板（5）接触时，所述底保温板（5）的水平的顶面在竖直方向上低于所述下托板（4）的顶面所在的水平面。
3.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，支撑所述热交换台（3）的所述多晶硅铸锭炉的支撑杆（6）的长度为500mm-734mm。
4.根据权利要求3所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述支撑杆（6）的顶端与所述多晶硅铸锭炉的底保温板（5）的底面距离为300mm-456mm。
5.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述多晶硅铸锭炉的保温条（7）的高度为0mm-60mm。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述多晶硅铸锭炉的连接板（8）的长度为196mm-500mm。

说明书全文

一种多晶硅 铸锭炉

技术领域

[0001] 本实用新型涉及半导体材料制造技术领域，更具体地说，涉及一种多晶硅铸锭炉。

背景技术

[0002] 多晶硅铸锭炉是生产多晶硅的主要设备，其包括上炉体01、下炉体02、热交换台03、支撑杆04、石英坩埚05、侧部加热器06、顶部加热器07、连接板08、顶保温板09、底保温板010、侧保温板011、保温条012和下托板013。其中，支撑杆04穿过底保温板010并将热交换台03支撑于炉体内，支撑杆04的高度为735mm，使支撑于其上的热交换台03的上表面位于上炉体01和下炉体02结合部位形成的结合面之上，其中支撑杆04的顶端与底保温板
010的底面距离为457mm；容纳硅原料的石英坩埚05放置于热交换台03上；侧部加热器06设置在石英坩埚05的侧面，顶部加热器07通过竖直设置且导电的连接板08与侧部加热器
06连接，连接板08的长度为195mm；顶保温板09位于石英坩埚05的上方，侧保温板011位于石英坩埚05的侧部，底保温板010位于石英坩埚05的下方，在生产的过程中，顶保温板
09、侧保温板011和底保温板010在石英坩埚05周围围成保温空间，使得石英坩埚05能够维持较高的温度而生产多晶硅；保温条012设置于侧保温板011的底部，用于调节保温空间内的温度梯度，其高度为135mm；下托板013同样安装于侧保温板011的底部，当需要在石英坩埚05周围围成保温空间时，顶保温板09和侧保温板011下降，位于侧保温板011底部的下托板013就会与底保温板010接触以形成闭合的保温空间，如图1所示。

[0003] 随着多晶硅生产工艺的不断成熟，光伏行业中的竞争也越来越激烈，由于生产过程中的成本投入较大，所以降低生产成本，提高生产效率就成为提升经济效益、增强竞争力的主要方式。但是由于上述结构的多晶硅铸锭炉的限制，使得多晶硅的生产工艺较为死板，由于顶保温板09、侧保温板011和底保温板010围成保温空间大小的制约，使得石英坩埚05中容纳的硅原料的量，即装料量受到了限制，从而无法提高多晶硅的单次生产量，这就导致多晶硅单次生产的成本无法降低，生产效率无法提高，影响了经济效益的提升。

[0004] 因此，如何提供一种多晶硅铸锭炉，以提高多晶硅的生产效率进而提升经济效益，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。实用新型内容

[0005] 有鉴于此，本实用新型提供了一种多晶硅铸锭炉，其能够提高多晶硅的生产效率，进而提升经济效益。

[0006] 为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

[0007] 一种多晶硅铸锭炉，包括上炉体、下炉体和热交换台，其中，所述热交换台的顶面所在的水平面，在竖直方向上低于所述上炉体和所述下炉体的水平的结合面。

[0008] 优选的，上述多晶硅铸锭炉中，当多晶硅铸锭炉的下托板和底保温板接触时，所述底保温板的水平的顶面在竖直方向上低于所述下托板的顶面所在的水平面。

[0009] 优选的，上述多晶硅铸锭炉中，支撑所述热交换台的所述多晶硅铸锭炉的支撑杆的长度为500mm-734mm。

[0010] 优选的，上述多晶硅铸锭炉中，所述支撑杆的顶端与所述多晶硅铸锭炉的底保温板的底面距离为300mm-456mm。

[0011] 优选的，上述多晶硅铸锭炉中，所述多晶硅铸锭炉的保温条的高度为0mm-60mm。

[0012] 优选的，上述多晶硅铸锭炉中，所述多晶硅铸锭炉的连接板的长度为196mm-500mm。

[0013] 本实用新型提供的多晶硅铸锭炉中，热交换台的顶面所在的水平面，在竖直方向上位于上炉体和下炉体的水平结合面之下，这样就使得放置于热交换台上的石英坩埚在多晶硅铸锭炉内所处的高度有所下降，从而增大了石英坩埚上沿与顶部加热器下沿的高度差，增大了石英坩埚的装料空间，使得石英坩埚的装料量能够增多，进而提高了多晶硅的单次生产量，降低了多晶硅单次生产的成本，生产效率得到了提高，使经济效益得到提升。此外，此种设置方式还能够使得多晶硅铸锭炉热场的纵向温度梯度得到扩展，减小热场的横向温度梯度，以更加适应多晶硅的生产要求，使得多晶硅的生产工艺得到优化，进而显著提高了多晶硅的晶体质量。附图说明

[0014] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0015] 图1为现有技术提供的多晶硅铸锭炉的结构示意图；

[0016] 图2为本实用新型实施例提供的多晶硅铸锭炉的结构示意图。

[0017] 以上图1-图2中：

[0018] 上炉体01、下炉体02、热交换台03、支撑杆04、石英坩埚05、侧部加热器06、顶部加热器07、连接板08、顶保温板09、底保温板010、侧保温板011、保温条012、下托板013；

[0019] 上炉体1、下炉体2、热交换台3、下托板4、底保温板5、支撑杆6、保温条7、连接板8。

具体实施方式

[0020] 本实用新型提供了一种多晶硅铸锭炉，其能够提高多晶硅的生产效率，进而提升经济效益。

[0021] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0022] 在图2中，h1标示的是支撑杆6的长度；h2标示的是支撑杆6的顶端与多晶硅铸锭炉的底保温板5的底面距离；h3标示的是保温条7的高度；h4标示的是热交换台3顶面与顶部加热器底面之间的距离；h5标示的是连接板8的长度。

[0023] 如图2所示，本实用新型实施例提供的多晶硅铸锭炉，包括上炉体1、下炉体2和热交换台3，其中，热交换台3的顶面所在的水平面，在竖直方向上低于上炉体1和下炉体2的水平的结合面。

[0024] 本实施例提供的多晶硅铸锭炉中，热交换台3的顶面所在的水平面，在竖直方向上，位于上炉体1和下炉体2的水平结合面之下，这样就使得放置于热交换台3上的石英坩埚在多晶硅铸锭炉内所处的高度有所下降，从而增大了热交换台3顶面与顶部加热器底面之间的距离，即图2中h4的数值得到增大，进而使处于工作状态中的石英坩埚上沿与顶部加热器下沿的高度差，增大了石英坩埚的装料空间，使得石英坩埚的装料量能够增多，进而提高了多晶硅的单次生产量，降低了多晶硅单次生产的成本，生产效率得到了提高，使经济效益得到提升。

[0025] 此外，热交换台3的顶面设置在水平结合面之下的设置方式，可以对多晶硅铸锭炉内的热场起到调节作用，能够使得热场的纵向温度梯度得到扩展，减小热场的横向温度梯度，使多晶硅的生长环境得到进一步的改善，从而使其更加适应多晶硅的生产要求，使得多晶硅的生产工艺得到优化，进而显著提高了多晶硅的晶体质量。

[0026] 为了进一步优化技术效果，本实施例提供的多晶硅铸锭炉中，当多晶硅铸锭炉的下托板4和底保温板5接触时，底保温板5的水平的顶面在竖直方向上低于下托板4的顶面所在的水平面，即下托板4与底保温板5的接触面为阶梯面，如图2所示。将下托板4的接触面设置为阶梯结构，其在与底保温板5接触时，能够使底保温板5的底面在竖直方向上位于下托板4顶面的下方，与原有的下托板4的顶面与底保温板5的顶面在接触时保持齐平的方式相比，能够增大保温空间的面积，有利于提高杂质气体下排气时的排出能力，同时也能够改善下部热场的温度梯度。

[0027] 优选的，支撑热交换台3的多晶硅铸锭炉的支撑杆6的长度，即h1的长度为500mm-734mm。本实施例中，热交换台3在竖直方向上高度的降低，是通过减小支撑杆6的长度来实现的。通过降低支撑杆6的长度h1，使热交换台3顶面的位置从上炉体1和下炉体2分界线之上降低到其下面，进而使顶部保温板与热交换台3之间的垂直高度增大，并使石英坩埚在工作时所处的保温空间增大，从而直接实现石英坩埚内部装料量的增加，直接实现产能的提升。

[0028] 优选的，支撑杆6的顶端与多晶硅铸锭炉的底保温板5的底面距离，即h2标示的数值为300mm-456mm。本实施例提供的多晶硅铸锭炉降低了支撑杆6的顶端与多晶硅铸锭炉的底保温板5的底面距离，使得热交换台3更加靠近底保温板5，能够进一步改善多晶硅铸锭炉内热场的温度梯度，为多晶硅的顺利生产提供进一步的保障。

[0029] 优选的，多晶硅铸锭炉的保温条7即h3的高度为0mm-60mm；连接板8即h5的长度为196mm-500mm。通过调节顶部加热器和侧部加热器之间的连接板8的高度h5，同时调节保温条7的高度h3，来调节石英坩埚16内部的硅原料融化能力和长晶速率。

[0030] 本实施例提供的多晶硅铸锭炉除了将热交换台3的高度降低，使其顶面下降，以提高多晶硅铸锭炉的产能之外，还通过对h1、h2、h3、h4和h5数值的调整，实现了热场内部温度梯度多条件下的调整，使本实施例提供的多晶硅铸锭炉更适合高效多晶工艺的研发、生产，使技术方案得到进一步的完善。

[0031] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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