具有改进加料能力的制造多晶锭的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种制造多晶锭的系统，包括：上炉体；下炉体；坩埚，所述坩埚设置在炉体空间内并被构造成容纳给料；至少一个加热器，所述加热器用于加热坩埚并熔化容纳在坩埚中的给料；坩埚保持器，所述坩埚保持器用于保持所述坩埚；隔热部件；盖板，所述盖板用于在坩埚被加热时盖住坩埚的开口端；其中所述坩埚保持器和盖板之一上形成有至少两个导向件，所述盖板通过所述导向件相对于所述坩埚保持器沿着纵向可滑动。根据本实用新型专利技术制造多晶锭的系统，可以将一次熔融的给料提高２０－３０％，提高了生产效率、降低了多晶锭的制造成本。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及多晶锭的生产设备，尤其是涉及一种改进加料能力的制造多晶锭 的系统。
技术介绍
在现有的制造多晶锭的设备或者系统中，由于用于生产多晶锭(例如多晶硅锭 等)的原料为块状或颗粒状，料块之间存在大量缝隙，导致装满石英坩埚的固态多晶给料 熔化后体积大幅缩小。为了实现多装料，可以考虑在加装多晶给料时，坩埚装满后继续加装 多晶给料，使多晶给料在坩埚的上部堆积，然后将盖板直接放置在多晶给料上。但是，在现 有的盖板及坩埚保持器的材质和结构条件下，可能带入碳成分沾污，更为重要的是也容易 造成盖板在化料过程中滑落或偏离。图1为现有技术的多晶炉装料时的结构示意图。现有技术的单晶炉包括上炉体 101'；与所述上炉体101'相配合的下炉体102'；设置在所述下炉体102'内的支撑装 置6'，设置于所述支撑装置6'上的石墨固定板5'和石墨固定板5'内设置的石英坩埚 2'；设置在石墨坩埚5'外周的加热器31' ,32'；设置在加热器31' ,32'外周的隔热部 件4'。在现有技术中，通常在坩埚2'之上设置盖板7'，从耐高温等方面考虑，盖板材 料多采用碳-碳复合材料。但是由此导致在装料的过程中，必须控制加料量，防止块状或粒 状多晶给料的堆积过高而与盖板接触，导致从盖板7'的下表面可能带入碳成分并混入多 晶熔体中，而碳成分的过量混入会严重恶化所生成的多晶锭的质量。更重要的是，多晶给料 垒高后，盖板不能定位，在后续的化料过程中，盖板可能会滑落或者偏离其与坩埚的相对位 置。因此现有的多晶炉在多晶装料上存在一定的限制，而利用多晶炉制造多晶锭成本的昂 贵，装料量直接决定生产效率和成本，由此就有必要采取技术措施来增加给料量。
技术实现思路
有鉴于此，需要提供一种新的制造多晶锭的系统，所述系统可以提高一次加载的 给料量，从而提高整个多晶锭的生产效率。根据本技术的一方面，提供了一种制造多晶锭的系统，包括上炉体；下炉 体，所述下炉体与所述上炉体相配合以形成炉体空间；坩埚，所述坩埚设置在炉体空间内并 被构造成容纳给料；至少一个加热器，所述加热器用于加热坩埚并熔化容纳在坩埚中的给 料；坩埚保持器，所述坩埚保持器用于保持所述坩埚；隔热部件，所述隔热部件容纳在所述 炉体空间内，并被构造成相对于所述坩埚纵向可移动，以控制所述坩埚内的多晶硅锭的定 向凝固；盖板，所述盖板用于在坩埚被加热时盖住坩埚的开口端；其中所述坩埚保持器和 盖板之一上形成有至少两个导向件，所述盖板通过所述导向件相对于所述坩埚保持器沿着 纵向可滑动。由此通过在所述盖板和所述坩埚保持器之间形成沿着纵向可滑动的导向件8，从4而可以将化料量一次提高20-30%，这在多晶锭的生产过程中可以极大地降低能耗、减少了 生产周期并同时提高生产效率。根据本技术的一个实施例，所述盖板包括碳_碳复合材料层，所述碳_碳复 合材料层中央形成有第一通气孔；以及设置在所述碳_碳复合材料层下表面之上的隔离 层，所述隔离层的中央形成有与第一通气孔对应的第二通气孔。根据本技术的一个实施例，所述坩埚保持器的顶壁上形成有至少两个导向 件；所述盖板形成有导向孔，所述导向孔对应于所述导向件，所述导向件通过所述导向孔可 上下自由滑动。根据本技术的一个实施例，所述至少一个加热器形成为顶部加热器和侧加热O根据本技术的一个实施例，所述碳-碳复合材料层上设置有导气管，所述 碳-碳复合材料层上设置有导气管，所述导气管的中心与所述第一通气孔中心纵向一致。根据本技术的一个实施例，所述导向件相对于纵向方向形成有0. 1-15度的 锥度，且所述导向件从底部至顶部逐渐变粗。由此，所述盖板通过所述具有锥度的导向件可以保持滑动的稳定性，并最终固定 住所述坩埚的开口端。根据本技术的一个实施例，所述隔离层是从包括含硅化合物、耐160(TC金属、 硼化物、碳化物、氮化物、以及上述物质的混合物中选择，其中，所述含硅化合物包括碳化 硅、氮化硅、硼化硅，所述耐1600°C金属包括钨、钼、钽、铌、钒、铬、钛、锆及其合金，所述硼化 物包含碳化硼、氮化硼、硼化锆、硼化镧、硼化钛、硼化钽、硼化铬、硼化钨、硼化钼、硼化钒、 硼化铌，所述碳化物包括碳化铬、碳化钽、碳化钒、碳化锆、碳化钨、碳化钼、碳化钛、碳化铌， 所述氮化物包括氮化钛、氮化钨、氮化钼、氮化铬、氮化铌、氮化锆、氮化钽、氮化钒。根据本技术的一个实施例，所述隔离层由通过气相沉积方法在所述盖板下表 面上形成的膜构成。根据本技术的一个实施例，所述隔离层由固定于所述盖板下表面上的垫衬所 构成。根据本技术的一个实施例，所述导向件由石墨形成且所述导向件的高度为坩 埚高度的1/4-1/2。根据本技术的一个实施例，所述盖板的边缘形成有所述导向件，且所述坩埚 保持器的侧壁上沿着纵向方向形成有与所述导向件对应的导向槽。根据本技术的一个实施例，所述盖板的边缘形成有所述导向件，且所述坩埚 保持器的侧壁中形成有用于导向所述导向件的导向孔。根据本技术的一个实施例，所述盖板的边缘形成有导向件，所述导向件与所 述坩埚保持器的外侧壁相匹配，以沿着所述坩埚保持器的外侧壁纵向可滑动。根据本技术的一个实施例，所述盖板的边缘上形成有三个或者四个导向件， 且其中两个导向件彼此相对设置。根据本技术的另外一方面，提供了一种制造多晶锭的方法，包括以下步骤将 多晶给料放入坩埚中并至满载，所述坩埚由坩埚保持器保持；继续在多晶给料上垒加给料 并垒高；将盖板盖住完成加料的坩埚，其中所述多晶炉内的坩埚保持器和盖板之一上形成有至少两个导向件，所述盖板通过所述导向件相对于所述坩埚保持器沿着纵向向下滑动； 将装满多晶给料的坩埚放置在多晶炉体内以制造多晶锭。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述 中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从以下结合附图对实施例的描述中 将变得明显和容易理解，其中图1显示了现有技术的多晶炉装料时的结构示意图；图2显示了根据本技术的一个实施例的制造多晶锭的系统的结构示意图；图3显示了根据本技术的一个实施例的制造多晶锭的系统的部分结构示意 图，其中显示了盖板和坩埚保持器之间连接的第一实施例；图4显示了图3中沿着方向A所示的平面图；图5显示了根据本技术的一个实施例的制造多晶锭的系统的部分结构示意 图，其中显示了盖板和坩埚保持器之间连接的第二实施例；图6A显示了根据本技术的一个实施例的制造多晶锭的系统的部分结构示意 图，其中显示了盖板和坩埚保持器之间连接的第三实施例；图6B显示了根据本技术的一个实施例的制造多晶锭的系统的部分结构示意 图，其中显示了盖板和坩埚保持器之间连接的第四实施例；图7显示了根据本技术的第一实施例的盖板的结构示意图；图8显示了根据本技术的第二实施例的盖板的结构示意图；图9显示了根据本技术的一个实施例的制造多晶锭的系统的结构示意图，其 中所述系统处于工作状态；以及图10显示了根据本技术的另一个实施例的制造多晶锭的系统的结构示意 图，其中所述系统处于工作状态。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造多晶锭的系统，其特征在于，包括：上炉体；下炉体，所述下炉体与所述上炉体相配合以形成炉体空间；坩埚，所述坩埚设置在炉体空间内并被构造成容纳给料；至少一个加热器，所述加热器用于加热坩埚并熔化容纳在坩埚中的给料；坩埚保持器，所述坩埚保持器用于保持所述坩埚；隔热部件，所述隔热部件容纳在所述炉体空间内，并被构造成相对于所述坩埚纵向可移动，以控制所述坩埚内的多晶硅锭的定向凝固，盖板，所述盖板用于在坩埚被加热时盖住坩埚的开口端；其中所述坩埚保持器和盖板之一上形成有至少两个导向件，所述盖板通过所述导向件相对于所述坩埚保持器沿着纵向可滑动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王敬，
申请(专利权)人：王敬，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]