本發(fā)明涉及一種多晶硅生產(chǎn)用的還原罩內(nèi)壁鍍銀的磁控濺射裝置及方法。

背景技術(shù)：

高純度的多晶硅是電子及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原料，多晶硅的生產(chǎn)絕大部分采用改良西門子工藝，其中還原爐是多晶硅生產(chǎn)的核心設(shè)備之一，多晶硅還原爐主要由雙層結(jié)構(gòu)的鐘罩式爐體，底盤及其他附屬部件組成。由于多晶硅的生產(chǎn)是在1300度高溫及強酸的條件下進行的，為了減少設(shè)備材質(zhì)對多晶硅產(chǎn)品的污染及抵御高溫化學腐蝕，還原爐的爐體一般為不銹鋼316材料制成。

多晶硅的生產(chǎn)需要消耗大量電能，一般來講，電力成本占多晶硅產(chǎn)品總成本的50到75％左右，因此，研究高效節(jié)能的還原爐是降低或生產(chǎn)成本的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的措施是在還原罩內(nèi)壁鍍銀層，但是通過現(xiàn)有的技術(shù)手段對還原罩內(nèi)壁進行鍍銀，銀層在還原罩內(nèi)壁結(jié)合強度低，迄今為止都沒有一種好的方法將銀層牢固的與還原罩內(nèi)壁結(jié)合，國外有一種方法是用爆炸成型的方式將銀板貼合上去，但是費用高昂，國內(nèi)企業(yè)無法接受。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提出一種多晶硅生產(chǎn)用的還原罩內(nèi)壁鍍銀的磁控濺射裝置及方法，其經(jīng)濟效益好，成本低，更主要的是，通過本發(fā)明的裝置和方法對還原罩進行鍍銀，銀層可與還原罩內(nèi)壁貼合緊密。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種多晶硅生產(chǎn)用的還原罩內(nèi)壁鍍銀的磁控濺射裝置，包括還原罩底座、真空泵組、旋轉(zhuǎn)框架、陰極組件以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，所述還原罩底座用于放置倒扣的還原罩形成密閉空間，還原罩底座上方設(shè)有旋轉(zhuǎn)框架，所述旋轉(zhuǎn)框架包括側(cè)框架和頂框架，旋轉(zhuǎn)框架的下端通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸與還原罩底座之間密封，旋轉(zhuǎn)軸中還設(shè)有氬氣輸入孔，用于向還原罩與還原罩底座之間的密閉空間輸入氬氣；所述陰極組件包括若干陰極件，且陰極件設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)框架的側(cè)框架和頂框架上，所述陰極件包括磁鋼和銀靶材，其中磁鋼磁場的磁力線跑道指向還原罩內(nèi)壁，此外，陰極件分別連接有電源，電源用于使陽極與陰極間形成負電壓；所述真空泵組在還原罩底座上連通還原罩與還原罩底座之間的密閉空間，用于對密閉空間抽真空。

作為優(yōu)選地，所述陽極為還原罩或者另外增設(shè)的陽極件。

作為優(yōu)選地，所述還原罩底座下方設(shè)有底座支架。

作為優(yōu)選地，所述真空泵組包括依次連接的一級泵、二級泵和三級泵，所述一級泵為分子泵或者擴散泵，所述二級泵為羅茨真空泵，所述三級泵為機械式真空泵，其中，一級泵連接在還原罩底座上。

作為優(yōu)選地，所述電源設(shè)置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸上。

一種多晶硅生產(chǎn)用的還原罩內(nèi)壁鍍銀的方法，包括如下步驟：

(1)將還原罩倒扣于還原罩底座上，形成密閉空間；

(2)開啟真空泵組對還原罩與還原罩底座之間的密閉空間抽真空；

(3)對還原罩與還原罩底座之間的密閉空間充氬氣；

(4)啟動電源，使陰極與陽極件形成負電壓，氬氣被電離后形成輝光放電，利用磁控濺射原理將陰極組件上的銀靶材濺鍍到還原罩內(nèi)壁上形成500納米-500微米厚度的銀層。

作為優(yōu)選地，所述步驟(2)中，還原罩與還原罩底座之間的密閉空間抽真空后的真空度為1.0×10^-3pa。

作為優(yōu)選地，所述步驟(3)中，還原罩與還原罩底座之間的密閉空間充氬氣后的真空度為1.0×10^-1pa～1.0×10^-2pa。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：本發(fā)明生產(chǎn)和制備得到的還原罩可降低多晶硅生產(chǎn)過程中還原工序額電耗。本發(fā)明對還原罩內(nèi)壁進行鍍銀，銀層在還原罩內(nèi)壁結(jié)合強度高，此外，成本低，效果好，可廣泛在我國企業(yè)中推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更加清晰直觀的了解本發(fā)明，下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1-2所示為本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

一種多晶硅生產(chǎn)用的還原罩內(nèi)壁鍍銀的磁控濺射裝置，包括還原罩底座1、真空泵組2、旋轉(zhuǎn)框架3、陰極組件以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(圖中未示出)，還原罩底座1用于放置倒扣的還原罩6形成密閉空間，還原罩底座1上方設(shè)有旋轉(zhuǎn)框架3，旋轉(zhuǎn)框架3包括側(cè)框架31和頂框架32，旋轉(zhuǎn)框架3的下端通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸5與還原罩底座1之間密封，旋轉(zhuǎn)軸5中還設(shè)有氬氣輸入孔，用于向還原罩6與還原罩底座1之間的密閉空間輸入氬氣；陰極組件包括若干陰極件41，且陰極件41設(shè)于旋轉(zhuǎn)框架3的側(cè)框架31和頂框架32上，陰極件41包括磁鋼和銀靶材，其中磁鋼磁場的磁力線跑道指向還原罩6內(nèi)壁，此外，陰極件41分別連接有電源，電源設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸51上，電源用于使陽極與陰極間形成負電壓；真空泵組2在還原罩底座1上連通還原罩6與還原罩底座1之間的密閉空間，用于對密閉空間抽真空。

本實施例中，還原罩作為陽極，且還原罩底座1下方設(shè)有底座支架11。真空泵組2包括依次連接的一級泵21、二級泵22和三級泵23，一級泵21為分子泵或者擴散泵，二級泵22為羅茨真空泵，三級泵23為機械式真空泵，其中，一級泵21連接在還原罩底座1上。

利用上述的裝置進行還原罩內(nèi)壁鍍銀的方法，包括如下步驟：

(1)將還原罩倒扣于還原罩底座上，形成密閉空間；

(2)開啟真空泵組對還原罩與還原罩底座之間的密閉空間抽真空，使真空度達到1.0×10^-3pa；

(3)對還原罩與還原罩底座之間的密閉空間充氬氣，使真空度達到1.0×10^-1pa～1.0×10^-2pa；

(4)啟動電源，使陰極與陽極件形成負電壓，氬氣被電離后形成輝光放電，利用磁控濺射原理將陰極組件上的銀靶材濺鍍到還原罩內(nèi)壁上形成500納米-500微米厚度的銀層。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種多晶硅生產(chǎn)用的還原罩內(nèi)壁鍍銀的磁控濺射裝置及方法，其中的裝置包括還原罩底座、真空泵組、旋轉(zhuǎn)框架、陰極組件以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，還原罩底座用于放置倒扣的還原罩，還原罩底座上方設(shè)有旋轉(zhuǎn)框架，旋轉(zhuǎn)框架的下端通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸中還設(shè)有氬氣輸入孔；所述陰極組件包括若干陰極件，且陰極件設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)框架的側(cè)框架和頂框架上，所述陰極件包括磁鋼和銀靶材，其中磁鋼磁場的磁力線跑道指向還原罩內(nèi)壁，此外，陰極件分別連接有電源，電源用于使陽極與陰極間形成負電壓；所述真空泵組用于對密閉空間抽真空。本發(fā)明對還原罩內(nèi)壁進行鍍銀，銀層在還原罩內(nèi)壁結(jié)合強度高，且成本低，可廣泛在我國企業(yè)中推廣應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：肖世洪
受保護的技術(shù)使用者：廣州市新佑宏科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.06
技術(shù)公布日：2017.09.12