一種多晶鑄錠爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及多晶硅技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種多晶鑄錠爐。
【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅作為現(xiàn)代信息社會的關(guān)鍵支撐材料，是目前世界上最重要的多晶材料之一，它不僅是發(fā)展計算機與集成電路的主要功能材料，也是光伏發(fā)電利用太陽能的主要功能材料。
[0003]目前，技術(shù)人員在進行鑄造多晶晶體時通常使用多晶爐采用半熔工藝生長鑄造多晶晶體，多晶爐通常主要由坩禍以及位于坩禍側(cè)部的加熱器構(gòu)成，是多晶硅料轉(zhuǎn)化為多晶硅錠工藝過程中的必備設(shè)備。生產(chǎn)中，熱場不單為多晶硅熔化提供大量的熱能，在長晶過程中又提供合理的溫度梯場以得到符合要求的多晶硅晶體。具體過程為，在坩禍底部鋪設(shè)一層籽晶層，待硅料完全熔化后形成的固液界面剛好處在籽晶層面或深入籽晶層面時，調(diào)節(jié)熱場形成過冷狀態(tài)，使硅熔體在籽晶基礎(chǔ)上開始長晶。這樣得到位錯密度低、高質(zhì)量的可控晶向多晶硅錠。但是由于傳統(tǒng)多晶爐熱場的缺陷，固液界面不平整，通常中心高，邊緣低。待硅料完全熔化后形成的固液界面中心面剛好處在籽晶層時，籽晶層的邊角早已部分或全部熔化，因此在坩禍底部鋪設(shè)的籽晶層只有部分發(fā)揮誘導晶體生長的作用，導致鑄造硅錠質(zhì)量不高。綜上所述，導致鑄造的硅錠質(zhì)量差的原因是:1.由于側(cè)部加熱器一次性熱輻射，導致坩禍的邊角處受熱量大，鋪設(shè)在坩禍底部的籽晶層邊角處幾乎熔化，無法發(fā)揮誘導晶體生長的作用。2.晶體生長初期，散熱不均勻，橫向溫度梯度大，固液界面不平整。導致貼著坩禍的晶錠四周不會有晶粒從邊緣向中心生長，不利于柱狀晶垂直生長，鑄造出來的硅錠質(zhì)量不高。
[0004]目前，解決此問題的方法通常是采用長條形護氈保護籽晶的完整性，如圖1所示，即在石墨護板的側(cè)部偏下增加一周的長條形護氈，阻擋側(cè)部加熱器一次性輻射，減少底部受熱量，來保護籽晶的完整性。然而，這種長條形護氈無法阻止邊角籽晶熔化，導致籽晶完整性依舊較差。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種多晶鑄錠爐，能夠有效阻止邊角籽晶融化，保證在坩禍底部鋪設(shè)的籽晶層全部發(fā)揮誘導晶體生長的作用。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種多晶鑄錠爐，包括隔熱籠，還包括:
[0008]設(shè)置于所述隔熱籠內(nèi)部的坩禍；
[0009]設(shè)置于所述隔熱籠內(nèi)側(cè)壁與所述坩禍外側(cè)壁之間的加熱器；
[0010]包圍所述坩禍外側(cè)壁且用于阻擋所述加熱器對所述坩禍底部的籽晶層熱輻射的護氈；
[0011]其中，所述護氈包括包圍部分以及加高部分，所述包圍部分的高度大于或等于所述籽晶層高度，用于增加所述包圍部分高度的所述加高部分設(shè)置于所述坩禍的邊角處。
[0012]優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐中，所述坩禍還包括設(shè)置于所述坩禍外側(cè)壁與所述護氈之間的坩禍護板以及與所述坩禍底部外表面連接的坩禍底板。
[0013]優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐中，所述坩禍護板為石墨護板，所述坩禍底板為石墨底板。
[0014]優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐中，所述護氈為固化碳保溫材料的護氈。
[0015]優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐中，所述護氈厚度范圍為20mm-35mm，包括端點值。
[0016]優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐中，所述包圍部分為長邊與所述坩禍底板平行且兩條短邊連接的長方形包圍部分。
[0017]優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐中，所述長方形包圍部分的長邊長度為565_，短邊長度為 70mmo
[0018]優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐中，所述加高部分為對稱軸與所述坩禍的棱重合的梯形加高部分。
[0019]優(yōu)選的，上述多晶鑄徒爐中，所述梯形加尚部分的尚度為80mm。
[0020]優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐中，所述加高部分為對稱軸與所述坩禍的棱重合的半圓形加高部分。
[0021]從上述技術(shù)方案可以看出，本實用新型所提供的一種多晶鑄錠爐，包括隔熱籠，還包括:設(shè)置于所述隔熱籠內(nèi)部的坩禍；設(shè)置于所述隔熱籠內(nèi)側(cè)壁與所述坩禍外側(cè)壁之間的加熱器；包圍所述坩禍外側(cè)壁且用于阻擋所述加熱器對所述坩禍底部的籽晶層熱輻射的護氈；其中，所述護氈包括包圍部分以及加高部分，所述包圍部分的高度大于或等于所述籽晶層高度，用于增加所述包圍部分高度的所述加高部分設(shè)置于所述坩禍的邊角處。由于在進行晶體生長時，位于坩禍底部的籽晶層容易受到位于坩禍側(cè)面的加熱器的熱輻射導致融化，由于多晶鑄錠爐的坩禍通常為橫截面為多邊形的筒狀，具有多個邊角，邊角部分溫度相對其它位置的溫度較高，導致位于邊角處的籽晶層部分相對其它位置的籽晶層部分更容易融化，不能保證邊角處的籽晶層誘導晶體生長，本實用新型提供的一種多晶鑄錠爐，在坩禍外側(cè)壁設(shè)置了用于阻擋加熱器熱輻射的護氈來保護籽晶層，由于籽晶層位于坩禍的最底層，為了有效保護籽晶層，不僅需要護氈的底邊與坩禍的底邊位于同一平面，而且護氈的高度大于或者等于籽晶層高度。又因為邊角溫度較高，在邊角處增加護氈的高度，能夠減小側(cè)面加熱器對邊角籽晶層部分的熱輻射，有效阻止邊角籽晶融化，保證在坩禍底部鋪設(shè)的籽晶層全部發(fā)揮誘導晶體生長的作用。
【附圖說明】
[0022]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)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種護氈示意圖；
[0024]圖2為本實用新型實施例提供的一種護氈示意圖；
[0025]圖3為本實用新型實施例提供的另一種護氈示意圖；
[0026]圖4為本實用新型實施例提供的一種具有護氈的坩禍主視圖；
[0027]圖5為本實用新型實施例提供的一種具有護氈的坩禍側(cè)視圖；
[0028]圖6為本實用新型實施例提供的一種多晶鑄錠爐示意圖。
【具體實施方式】
[0029]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)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0030]請參閱圖1、2、3、4、5以及圖6，圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種護氈示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的一種護氈示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的另一種護氈示意圖；圖4為本實用新型實施例提供的一種具有護氈的坩禍主視圖；圖5為本實用新型實施例提供的一種具有護氈的坩禍側(cè)視圖；圖6為本實用新型實施例提供的一種多晶鑄錠爐示意圖。
[0031]在一種【具體實施方式】中，提供一種多晶鑄錠爐，包括隔熱籠104，還包括:設(shè)置于所述隔熱籠內(nèi)部的坩禍107 ;設(shè)置于所述隔熱籠104內(nèi)側(cè)壁與所述坩禍107外側(cè)壁之間的加熱器106 ;包圍所述坩禍107外側(cè)壁且用于阻擋所述加熱器106對所述坩禍底部的籽晶層熱輻射的護氈101 ;其中，所述護氈101包括包圍部分112以及加高部分111，所述包圍部分112的高度大于或等于所述籽晶層高度，用于增加所述包圍部分112高度的所述加高部分111設(shè)置于所述坩禍107的邊角處。
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