多晶硅鑄錠熱場結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及多晶硅領(lǐng)域，尤其涉及一種多晶硅鑄錠熱場結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)應(yīng)用較多是一種熱交換法爐型(GT爐)，采用石墨電阻在四周和頂部加熱。通過提升隔熱籠(0.12-0.2mm/分)以增大石墨塊的散熱強(qiáng)度。由于加熱器的加熱效果，晶體在生長過程中，固-液界面逐步向上推移時，固-液界面處溫度梯度必須大于0，所以隔熱籠的開度需不斷的增大。這種結(jié)構(gòu)一方面隔熱籠開度不斷增加導(dǎo)致熱損耗大，另一方面生長出來的晶體依然會受到側(cè)邊加熱器的熱輻射而對底部散熱會有阻礙。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能夠減少熱損耗，保持長晶速率穩(wěn)定的多晶娃鑄徒熱場結(jié)構(gòu)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的實施例提供了一種多晶硅鑄錠熱場結(jié)構(gòu)，所述多晶硅鑄錠熱場結(jié)構(gòu)包括爐體、底板、隔熱籠、石墨導(dǎo)熱塊、加熱器以及隔熱條，所述底板收容并固定于所述爐體內(nèi)，所述隔熱籠收容并固定于所述爐體內(nèi)，所述隔熱籠包括側(cè)壁，所述側(cè)壁與所述底板可拆卸連接，所述石墨導(dǎo)熱塊收容并固定于所述隔熱籠內(nèi)，所述加熱器固定收容于所述隔熱籠內(nèi)，并且所述加熱器覆蓋于所述石墨導(dǎo)熱塊上方，所述隔熱條設(shè)于所述側(cè)壁上，并且所述隔熱條沿朝向所述隔熱籠的中心方向延伸，所述隔熱條與所述底板之間具有間隙，以將所述隔熱籠的內(nèi)部分成低溫區(qū)以及高溫區(qū)。
[0005]其中，所述石墨導(dǎo)熱塊上用以放置坩禍，所述坩禍用以盛放多晶硅原料，所述加熱器圍合于所述坩禍外側(cè)。
[0006]其中，所述隔熱條為方形條，所述隔熱條包括上表面，當(dāng)所述坩禍內(nèi)的多晶硅原料開始進(jìn)入長晶時，所述隔熱條的上表面與所述坩禍的底面齊平。
[0007]其中，所述高溫區(qū)為所述隔熱條的上表面至所述爐體上部的區(qū)域，所述低溫區(qū)為所述隔熱條的下表面至所述底板的區(qū)域。
[0008]其中，所述隔熱條的材質(zhì)為石墨硬氈。
[0009]其中，所述隔熱條通過支撐件支撐固定于所述隔熱籠的側(cè)壁上。
[0010]其中，所述隔熱籠的側(cè)壁朝向所述底板的方向延伸有側(cè)板，所述支撐件的一端設(shè)于所述側(cè)板上，另一端支撐所述隔熱條。
[0011]其中，所述支撐件為固定于所述側(cè)板的螺桿或石墨條。
[0012]其中，所述支撐件為墊設(shè)于所述側(cè)板上的凸塊。
[0013]其中，所述多晶硅鑄錠熱場結(jié)構(gòu)還包括支撐柱，所述支撐柱連接于所述底板以及所述石墨導(dǎo)熱塊之間，以支撐固定所述石墨導(dǎo)熱塊。
[0014]本實用新型提供的多晶硅鑄錠熱場結(jié)構(gòu)通過在所述隔熱籠的側(cè)壁上設(shè)置隔熱條，同時使得隔熱條朝向隔熱籠的中心方向延伸，并使得隔熱條與底板之間具有間隙，從而將隔熱籠的內(nèi)部分成高溫區(qū)以及低溫區(qū)。由于在長晶過程中，隔熱籠會在爐體中往上移動，晶體的生長高度也在慢慢增加，由于隔熱條設(shè)于隔熱籠上，當(dāng)隔熱籠往上移動時，隔熱條也跟著隔熱籠往上移動，故而能夠使得低溫區(qū)的區(qū)域逐漸增大，使得生長出來的晶體能夠及時地進(jìn)入低溫區(qū)，從而減少對固液生長界面的影響，從而減少熱損耗。此外，由于晶體能夠及時進(jìn)入低溫區(qū)，故而長晶的速度更加穩(wěn)定并且晶體質(zhì)量高。本實用新型提供的多晶硅鑄錠熱場結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、便于制造的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1是本實用新型實施例提供的多晶硅鑄錠熱場結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例
[0017]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0018]請參閱圖1，本實用新型實施例提供的一種多晶娃鑄徒熱場結(jié)構(gòu)100，所述多晶娃鑄錠熱場結(jié)構(gòu)100包括爐體10、底板25、隔熱籠20、石墨導(dǎo)熱塊30、加熱器40以及隔熱條50。所述隔熱籠20收容并固定于所述爐體10內(nèi)。所述石墨導(dǎo)熱塊30收容并固定于所述隔熱籠20內(nèi)，所述加熱器40固定收容于所述隔熱籠20內(nèi)，所述隔熱條50設(shè)于所述隔熱籠20上，并將所述隔熱籠20的內(nèi)部分隔成高溫區(qū)21以及低溫區(qū)22。
[0019]本實用新型提供的多晶硅鑄錠熱場結(jié)構(gòu)100，通過在所述隔熱籠20的側(cè)壁上設(shè)置有所述隔熱條50，以將所述隔熱籠20的內(nèi)部分隔成所述高溫區(qū)21以及低溫區(qū)22。通過上述方式，由于隔熱條50懸空固定于所述隔熱籠20上，當(dāng)長晶過程中，隔熱籠20會沿所述爐體10往上移動，晶體的生長高度也在慢慢增加，隔熱條50也會跟著所述隔熱籠20往上移動，從而使得低溫區(qū)22的區(qū)域增大，使得生長出來的所述晶體能夠及時地進(jìn)入低溫區(qū)22，從而能夠減少對固液生長界面的影響，進(jìn)而使得所述晶體的長晶速度更加穩(wěn)定，提高晶體的生長質(zhì)量。
[0020]本實施例中，所述爐體10可為圓桶狀，包括一收容腔11，用以收容所述隔熱籠20。
[0021]所述爐體10開設(shè)有通氣孔12，所述通氣孔12沿所述爐體10的外側(cè)延伸至所述隔熱籠20內(nèi)，用以充入惰性氣體的。
[0022]所述隔熱籠20收容并固定于所述收容腔11內(nèi)。本實施例中，所述隔熱籠20包括頂板23以及側(cè)壁24。所述頂板23與所述底板25相對設(shè)置，并且所述頂板23為保溫板。所述底板25為階梯形板件，由兩塊大小不同的保溫板組成，所述側(cè)壁24圍繞所述底板25設(shè)置，并且所述底板25與所述側(cè)壁24之間為可拆卸連接。當(dāng)所述隔熱籠20在長晶過程中沿所述爐體10上方移動時，所述底板25可與所述側(cè)壁24分離。具體地，所述側(cè)壁24為由四塊側(cè)板組合形成，所述側(cè)壁24朝向所述底板25的方向延伸有側(cè)板241，所述側(cè)板241為階梯形板或者方形條板。
[0023]為了進(jìn)一步地改進(jìn)，所述多晶硅鑄錠熱場結(jié)構(gòu)100還包括支撐柱60，所述支撐柱60連接于所述底板25以及所述石墨導(dǎo)熱塊30之間，以支撐固定所述石墨導(dǎo)熱塊30。本實施例中，所述支撐柱60的兩端分別從所述底板25延伸至所述爐體10底部以及所述石墨導(dǎo)熱塊30，并且為了保證其支撐性能，所述支撐柱60均由耐高溫材料制成。
[0024]所述石墨導(dǎo)熱塊30設(shè)于所述隔熱籠20內(nèi)部。本實施例中，所述石墨導(dǎo)熱塊30為階梯形塊狀結(jié)構(gòu)。所述石墨導(dǎo)熱塊30上用以放置坩禍70，所述坩禍70用以盛放多晶硅原料。所述石墨導(dǎo)熱塊30能夠?qū)⑺鰻t體10內(nèi)的熱量傳導(dǎo)至所述坩禍70底部?？梢岳斫獾氖牵谄渌麑嵤├?，所述石墨導(dǎo)熱塊30還可為方形塊狀結(jié)構(gòu)或U形塊狀結(jié)構(gòu)等。
[0025]為了進(jìn)一步地改進(jìn)，所述坩禍70的材質(zhì)為石英砂，以保證其堅硬、耐磨性及耐熱性，使得在加熱時，所述坩禍70的化學(xué)性能不會發(fā)生改變。當(dāng)然，在其他實施例中，所述坩禍70的材質(zhì)也可為粘土、瓷土或石墨等。
[0026]本實施例中，所述坩禍70的內(nèi)壁上涂覆一層氮化硅涂層，以防止在高溫加熱過程中，阻擋硅液與坩禍接觸發(fā)生反應(yīng)，起到脫模的作用。當(dāng)然，在其他實施例中，坩禍70的內(nèi)壁上也可涂覆陶瓷涂層。
[0027]此外，為了進(jìn)一步的改進(jìn)，所述坩禍70的頂部還可覆蓋一蓋板(圖中未標(biāo)識)，所述通氣孔12沿所述爐體的外側(cè)延伸至所述蓋板，并伸入所述坩禍70內(nèi)，以充入惰性氣體，用來攜帶走坩禍產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體作用。具體地，所述蓋板的材質(zhì)為高強(qiáng)碳碳纖維，以保證其耐高溫及耐磨性。所述蓋板用于封閉所述坩禍70的開口端