專利名稱：具備旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的多晶硅鑄錠制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多晶硅鑄錠制造裝置，尤其涉及通過(guò)改進(jìn)門(mén)開(kāi)閉裝置提高熱平衡度，從而更有效的完成硅的生長(zhǎng)的具備旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的多晶硅鑄錠制造裝置。
背景技術(shù)：
最近，利用硅太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能發(fā)電，因其無(wú)公害、安全性及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已超過(guò)試驗(yàn)階段步入商業(yè)化發(fā)展的階段。 美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家利用硅太陽(yáng)能電池完成數(shù)百乃至數(shù)千Kw容量的太陽(yáng)能發(fā)電?，F(xiàn)在，用于太陽(yáng)能發(fā)電的太陽(yáng)能電池主要利用通過(guò)Czochralski引上法制造而成的單晶硅薄板制造，而為了今后持續(xù)的大容量化發(fā)展，需降低硅薄板的價(jià)格，提高生產(chǎn)性。在此背景下，為了節(jié)省太陽(yáng)能電池用硅薄板的成本而開(kāi)發(fā)出鑄造法。利用鑄造法的太陽(yáng)能電池用多晶硅鑄錠的制造基本上以定向凝固作為其特點(diǎn)。向由石英或石墨制作而成的熔爐中投入多晶硅顆粒熔融之后，從熔爐的下部一側(cè)解除硅的溶解熱，以使冷卻固化也從熔爐的下部一側(cè)向上部一側(cè)移動(dòng)，從而制取具備一定方向性的所謂柱狀結(jié)構(gòu)(Columnar Structure)的鑄錠。較之通過(guò)引上法制造而成的單晶硅鑄錠，這樣制造而成的多晶硅鑄錠，因存在于內(nèi)部的多晶晶界(Grain boundary),在制造太陽(yáng)能電池時(shí)降低電效率,但因結(jié)晶在鑄錠的生長(zhǎng)方向形成柱狀，因此，在整體物性方面比單晶鑄錠約低20%左右。但因可大量生產(chǎn)(單晶引上法的2 3倍)，生產(chǎn)性高(單晶引上法的2 3倍)，制造技術(shù)簡(jiǎn)單，因此，在成本方面是單晶硅鑄錠的約1/2 1/3。目前為止的鑄造法是在將多晶硅供應(yīng)至石墨熔爐之前，在由石英制造而成的多晶硅熔融部預(yù)先進(jìn)行熔融之后，供應(yīng)至從上部至下部維持600 1，200°C的溫度的矩形或圓形石墨熔爐中完成結(jié)晶生長(zhǎng)，從而制造多晶硅鑄錠的方法。但是，上述現(xiàn)有技術(shù)的鑄造法因發(fā)生冷的熔爐的急劇的冷卻固化，從而防止固化硅和熔爐之間的粘接，但來(lái)自熔爐的污染大，殘存熱應(yīng)力，因此，缺陷密度變大，而結(jié)晶粒子變小。為解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)人曾申請(qǐng)大韓民國(guó)專利申請(qǐng)第10-2007-0006218號(hào)的發(fā)明名稱為“太陽(yáng)能電池用多晶硅鑄錠制造裝置”，其目的在于解決硅生長(zhǎng)過(guò)程中，為散熱而進(jìn)行的冷卻板接近方式的門(mén)開(kāi)閉方式中存在的問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)中雖然有各種方法，但最普遍采用的方法有降低盛有熔融液體的熔爐以遠(yuǎn)離加熱器，從而冷卻下部的方法及通過(guò)在下部設(shè)置熱交換器，從而通過(guò)相對(duì)于熔爐較冷的冷卻板強(qiáng)制散熱的方法。因熔爐降低方法存在從下部散熱的限制而主要采用利用熱交換器的方法，但此方法因在硅融化步驟中存在從下部熱交換器跑熱現(xiàn)象，從而有可能發(fā)生硅不能充分融化的現(xiàn)象，導(dǎo)致熔融步驟中的能量消耗過(guò)大。因上述原因，利用熱交換器的裝置，在熱交換器和熔爐下部之間，設(shè)置具備隔熱材料的一種門(mén)(gate)。上述門(mén)在硅熔融過(guò)程中被關(guān)閉，以防止通過(guò)熱交換器的跑熱現(xiàn)象，從而順利完成熔融，而在結(jié)晶生長(zhǎng)步驟中被打開(kāi)，從而保證向門(mén)下部的熱交換器充分散熱。
圖I至圖3為本申請(qǐng)人所申請(qǐng)的現(xiàn)有技術(shù)，在包括真空室10、加熱器20、熔爐30、溫度傳感器4及門(mén)40的鑄錠制造裝置中，提供構(gòu)成門(mén)開(kāi)閉裝置的各種方法?？缮逃玫姆椒ㄓ腥鐖DI所示的水平滑動(dòng)的方法和如圖2所示的在熱交換器利用鉸鏈結(jié)構(gòu)上升的同時(shí)，向上頂門(mén)以控制器開(kāi)閉的方法。水平滑動(dòng)的方法因在設(shè)備的生長(zhǎng)空間導(dǎo)致熱的不平衡，因此，不利于鑄錠的均勻生長(zhǎng)。這影響最重要的鑄錠的生長(zhǎng)，因此不可取。具備鉸鏈結(jié)構(gòu)的門(mén)開(kāi)閉方法，雖然具有可獲得對(duì)稱的熱平衡條件的優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)槭怯蔁峤粨Q器上頂門(mén)的方法，因此，需要可使熱交換器充分開(kāi)閉門(mén)的高度方向上的空間。為達(dá)到今后制造大型鑄錠的目的，需向非高度方向的寬度方向生長(zhǎng)鑄錠，但具備鉸鏈結(jié)構(gòu)的方法在鑄錠向旁邊增加時(shí)，門(mén)也需要一并增加，需提高設(shè)備的高度，從而不利于大型鑄錠的制造
發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種消除多晶硅生長(zhǎng)空間的熱不平衡，應(yīng)對(duì)今后技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，可在不受鑄錠制造裝置高度的限制的同時(shí)增加門(mén)大小的多晶硅鑄錠制造裝置。技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的多晶硅鑄錠制造裝置，包括真空室，具備一定大小；熔爐，具備于上述真空室內(nèi)以收容硅原材料；加熱器，通過(guò)加熱熔融上述熔爐內(nèi)的硅原材料；基座，具備于上述熔爐下側(cè)；冷卻板，進(jìn)行散熱以生長(zhǎng)上述熔爐內(nèi)熔融的硅；門(mén)開(kāi)閉裝置，具備于上述熔爐和冷卻板之間并限制散熱，以熔融或生長(zhǎng)硅；溫度傳感器，測(cè)量上述熔爐的溫度；及控制部，接收上述溫度傳感器的輸出值并控制熔爐內(nèi)的溫度，以確保熔爐內(nèi)的硅的熔融及均勻的生長(zhǎng)；其中，上述門(mén)開(kāi)閉裝置包括相隔一定間距形成開(kāi)放部的第一門(mén)及第二門(mén)，且包括在上述第一門(mén)和第二門(mén)之間通過(guò)相對(duì)旋轉(zhuǎn)選擇性地開(kāi)閉開(kāi)放部的驅(qū)動(dòng)部。另外，上述驅(qū)動(dòng)部包括各旋轉(zhuǎn)上述第一門(mén)及第二門(mén)的第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。另外，上述第一門(mén)及第二門(mén)與上述第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)各結(jié)合于第一中空軸和第二中空軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，上述第二中空軸插入第一中空側(cè)的中空，而上述第一中空軸還具備支撐上述基座下部的支撐軸。另外，上述支撐軸由上述第一中空軸延長(zhǎng)形成，而在與上述基座接觸的地方，還具備軸承。另外，上述支撐軸單獨(dú)形成，而在與上述第一中空軸接觸的地方，還具備軸承。另外，上述支撐軸貫通上述第一中空軸的中空形成，且單獨(dú)固定于外部。另外，上述驅(qū)動(dòng)部，包括移送裝置，包括上下移送上述第一門(mén)的軸；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，旋轉(zhuǎn)上述第二門(mén)；及掛接部，各形成于第一門(mén)和第二門(mén)掛接固定，以根據(jù)上述第二門(mén)的旋轉(zhuǎn)聯(lián)
動(dòng)第一門(mén)。另外，上述軸插入結(jié)合于用于支撐上述基座的中空型支撐軸的中空并在軸末端具備板以通過(guò)上述移送裝置上下移送第一門(mén)，而上述板結(jié)合于形成在上述中空型支撐軸的結(jié)合孔，以根據(jù)上下移送移送上述第一門(mén)。
另外，上述驅(qū)動(dòng)部還包括用以檢測(cè)上述第一門(mén)及第二門(mén)的旋轉(zhuǎn)量的編碼器。另外，上述第一門(mén)及第二門(mén)任意角度調(diào)節(jié)開(kāi)放部的開(kāi)放以調(diào)節(jié)吸熱量。另外，一種多晶硅鑄錠制造裝置，在具備于一定大小的真空室內(nèi)的熔爐中熔融硅原材料之后，通過(guò)門(mén)開(kāi)閉裝置的選擇性開(kāi)放露出冷卻板，以生長(zhǎng)熔融硅原材料，其中，上述門(mén)開(kāi)閉裝置包括相隔一定間距形成開(kāi)放部的第一門(mén)及第二門(mén)，且包括在上述第一門(mén)和第二門(mén)之間通過(guò)相對(duì)旋轉(zhuǎn)選擇性地開(kāi)閉開(kāi)放部的驅(qū)動(dòng)部。
發(fā)明效果上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明可通過(guò)消除熱不平衡消除硅生長(zhǎng)的缺陷。另外，根據(jù)開(kāi)閉裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可在降低整個(gè)鑄錠制造裝置的大小的同時(shí)，增加門(mén)的大小，從而有效完成娃凝固。


圖I至圖3為現(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能電池用鑄錠制造裝置的概略剖面圖；圖4為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的開(kāi)放前狀態(tài)示意圖；圖5為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的開(kāi)放后狀態(tài)示意圖；圖6為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的驅(qū)動(dòng)部一實(shí)施例剖面圖；圖7為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的驅(qū)動(dòng)部另一實(shí)施例剖面圖；圖8為圖7的另一實(shí)施例剖面圖；圖9為圖7的又一實(shí)施例剖面圖；圖10為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的驅(qū)動(dòng)部又一實(shí)施例剖面圖；圖11為圖10的運(yùn)行狀態(tài)剖面圖；圖12為本發(fā)明的具備旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的多晶硅鑄錠制造裝置剖面圖。附圖標(biāo)記100 :真空室200 :熔爐210:基座220:加熱器300 :溫度傳感器400 :冷卻板500:門(mén)開(kāi)閉裝置510:第一門(mén)511 :第一中空軸512 :軸承513:掛接部 520:第二門(mén)521 :第二中空軸522 :掛接部530 :支撐軸 531 :結(jié)合孔540 :驅(qū)動(dòng)部 541 :第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)542 :第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)550 :移送裝置551 :軸552 :板560 :編碼器
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具備旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的多晶硅鑄錠制造裝置的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖4為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的開(kāi)放前狀態(tài)示意圖；圖5為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的開(kāi)放后狀態(tài)示意圖；圖6為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的驅(qū)動(dòng)部一實(shí)施例剖面圖；圖7為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的驅(qū)動(dòng)部另一實(shí)施例剖面圖。圖8為圖7的另一實(shí)施例剖面圖；圖9為圖7的又一實(shí)施例剖面圖；圖10為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的驅(qū)動(dòng)部又一實(shí)施例剖面圖；圖11為圖10的運(yùn)行狀態(tài)剖面圖；圖12為本發(fā)明的具備旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置的多晶硅鑄錠制造裝置剖面圖。本發(fā)明的具備旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置500的多晶硅鑄錠制造裝置，包括真空室100，具備一定大小；熔爐200，具備于上述真空室內(nèi)以 收容硅原材料；加熱器220，通過(guò)加熱熔融上述熔爐內(nèi)的硅原材料；基座，具備于上述熔爐下側(cè)；冷卻板400，進(jìn)行散熱以生長(zhǎng)上述熔爐內(nèi)熔融的硅；門(mén)開(kāi)閉裝置500，具備于上述熔爐和冷卻板之間并限制散熱，以熔融或生長(zhǎng)硅；溫度傳感器300，測(cè)量上述熔爐的溫度；及控制部，接收上述溫度傳感器的輸出值并控制熔爐內(nèi)的溫度，以確保熔爐內(nèi)的硅的熔融及均勻的生長(zhǎng)；其中，上述門(mén)開(kāi)閉裝置包括相隔一定間距形成開(kāi)放部的第一門(mén)510及第二門(mén)520，且包括在上述第一門(mén)和第二門(mén)之間通過(guò)相對(duì)旋轉(zhuǎn)選擇性地開(kāi)閉開(kāi)放部的驅(qū)動(dòng)部540。在真空室100內(nèi)部形成一定的空間部，而鑄錠制造裝置的大部分構(gòu)件具備于此真空室100內(nèi)。熔爐200用于收容硅原材料并在其內(nèi)部進(jìn)行熔融，而較佳地，位于真空室100的中心。上述熔爐200可呈上部開(kāi)放的形式并具備開(kāi)閉該上部的蓋子(未圖示)。如圖所示，熔爐(crucible) 200具備正六邊形形狀并由石英制造而成。另外，在上述熔爐200的下側(cè)具備基座(suceptor) 210,而該基座起到保護(hù)上述熔爐200的作用。上述基座的材料采用導(dǎo)熱性好的碳或石墨為宜。除具備上述基座210的熔爐的下側(cè)之外，沿熔爐的周?chē)邆浼訜崞?20。當(dāng)然，也可以在上述基座210的下部具備加熱器，但本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述加熱器220只具備于基座210的上部及周?chē)?。這是因?yàn)橹辉诨?10的上部及周?chē)邆浼訜崞?20，也足以熔融熔爐200內(nèi)的硅原材料。如上所述，上述加熱器用于熔融熔爐內(nèi)的硅原材料，而硅原材料的熔點(diǎn)約1423度。加熱器的電力控制方式的一例有控制施加于加熱器的電壓脈沖的工作循環(huán)的方式或控制施加于加熱器的電壓脈沖的周期的方式等。當(dāng)然，溫度的測(cè)量由溫度傳感器300來(lái)完成。該溫度傳感器可在鑄錠制造裝置中具備多個(gè)，而較佳地，設(shè)置于上述加熱器和熔爐以測(cè)量溫度。另外，在具備于上述熔爐下側(cè)的基座的下側(cè)，具備用于生長(zhǎng)熔融硅的冷卻板400，而在該冷卻板和基座之間具備門(mén)開(kāi)閉裝置500。即，通過(guò)利用門(mén)開(kāi)閉裝置打開(kāi)門(mén)，以利用上述冷卻板400使熔爐內(nèi)的熔融硅生長(zhǎng)。上述冷卻板400的一例有在內(nèi)側(cè)形成冷媒通道，以使冷媒沿該冷媒通道流動(dòng)，從而使冷卻板變涼，從而散去熔爐中的熱。上述結(jié)構(gòu)的多晶硅鑄錠制造裝置的概略結(jié)構(gòu)，已在本申請(qǐng)人所申請(qǐng)的“太陽(yáng)能電池用多晶硅鑄錠制造裝置”(大韓民國(guó)申請(qǐng)?zhí)?0-2007-0006218)中進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，因此，在此不再贅述。上述門(mén)開(kāi)閉裝置500是本發(fā)明的主要技術(shù)特征，上下設(shè)置以一定間距形成開(kāi)放部的第一門(mén)510及第二門(mén)520，并根據(jù)門(mén)的旋轉(zhuǎn)按一定半徑打開(kāi)開(kāi)放部，以直接將具備于門(mén)開(kāi)閉裝置下側(cè)的冷卻板400露出至熔爐，從而實(shí)現(xiàn)硅生長(zhǎng)(凝固)所需的散熱。下面，對(duì)本發(fā)明的門(mén)開(kāi)閉裝置500進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。第一門(mén)510及第二門(mén)520呈放射狀結(jié)構(gòu)，在圓形或多邊形結(jié)構(gòu)中形成放射狀的開(kāi)放部。具備上述結(jié)構(gòu)的相同的第一門(mén)及第二門(mén)，并根據(jù)旋轉(zhuǎn)使第一、第二門(mén)的開(kāi)放部變成一致或一致一定角度之后同時(shí)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)散熱。在此，按一定角度決定開(kāi)放部的打開(kāi)的大小是為了適當(dāng)調(diào)節(jié)吸熱量。另外，說(shuō)明用于驅(qū)動(dòng)第一門(mén)及第二門(mén)的旋轉(zhuǎn)量的驅(qū)動(dòng)部540的各種實(shí)施例。圖6為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置500的驅(qū)動(dòng)部540 —實(shí)施例剖面圖，具備用于 驅(qū)動(dòng)第一門(mén)的第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)541及用于驅(qū)動(dòng)第二門(mén)的第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)542。在此，各門(mén)和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)向中空型的第一中空軸和第二中空軸傳遞驅(qū)動(dòng)力。如圖所示，第一中空軸與第一門(mén)連接，而第二中空軸與第二門(mén)連接。此時(shí)，上述第一中空軸具有插入第二中空軸的中空內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，而在其間設(shè)置軸承(未圖示)等部件以確保順利的旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，在上述第二中空軸的外側(cè)設(shè)置軸承，以確保順利的旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的連接結(jié)構(gòu)為根據(jù)插入第二中空軸內(nèi)部的第一中空軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)541直接與第一中空軸511連接，而第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)542通過(guò)驅(qū)動(dòng)皮帶或鏈條等驅(qū)動(dòng)傳遞手段，從一側(cè)向第二中空軸521傳遞驅(qū)動(dòng)力。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易變更這樣的驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)的門(mén)開(kāi)閉裝置的運(yùn)行原理為在熔爐中熔融硅原材料時(shí)，因第一門(mén)和第二門(mén)的開(kāi)放部交叉(閉合狀態(tài))，從而完成熔融，而要將熔融硅生長(zhǎng)為多晶時(shí)，通過(guò)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)部旋轉(zhuǎn)第一門(mén)或第二門(mén)，使開(kāi)放部以特定角度打開(kāi)。則可通過(guò)具備于門(mén)開(kāi)閉裝置下側(cè)的冷卻板400實(shí)現(xiàn)散熱，從而使硅生長(zhǎng)。另外，若第一門(mén)及第二門(mén)的開(kāi)放部一致以開(kāi)始硅生長(zhǎng)，則在此狀態(tài)下同時(shí)旋轉(zhuǎn)第一門(mén)及第二門(mén)以使硅生長(zhǎng)，從而在維持熔爐下側(cè)部的熱平衡狀態(tài)的同時(shí)，從下側(cè)漸漸進(jìn)行冷卻。另外，在上述第一、第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上還具備編碼器(encoder) 560等旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)部件。上述編碼器檢測(cè)旋轉(zhuǎn)量以調(diào)節(jié)各門(mén)之間的打開(kāi)角度，或在門(mén)的整體旋轉(zhuǎn)中檢測(cè)控制適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)量。圖7表示利用本發(fā)明的另一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)部結(jié)構(gòu)支撐具備于熔爐下側(cè)的基座210的結(jié)構(gòu)。上述基座的中央因承受的重量最多，因此，有可能發(fā)生下墜現(xiàn)象。因此，還可具備從上述第一中空軸延長(zhǎng)形成的支撐軸530以支撐基座的中央。在此，上述支撐軸530在與基座接觸的末端具備軸承512，以在上述第一中空軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)上述軸承在無(wú)摩擦力的情況下順利旋轉(zhuǎn)。另一實(shí)施例有如圖8所示的支撐軸530，這獨(dú)立于上述第一中空軸，而與基座接觸的一端與基座固定，從而在無(wú)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的摩擦的情況下固定設(shè)置，而且，支撐軸的另一端與旋轉(zhuǎn)的第一中空軸接觸并在此處設(shè)置軸承。圖9為又一實(shí)施例，上述支撐軸不具備于第一中空軸的線上而獨(dú)立設(shè)置，并貫通第一中空軸中空內(nèi)部支撐上述基座。上述支撐軸的一端支撐基座，而另一端貫通第一中空軸的中空被外部結(jié)構(gòu)支撐。此時(shí)，在上述第一中空軸和支撐軸之間設(shè)置軸承，以確保順利的旋轉(zhuǎn)和對(duì)位置的支撐。
圖10及圖11本發(fā)明的實(shí)施例的又一實(shí)施例，具備利用一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和汽缸驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，提出通過(guò)汽缸和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)兩個(gè)門(mén)的方法。首先，如上所述，具備第一中空軸及第二中空軸，而上述第一中空軸不與第一門(mén)連接，而延長(zhǎng)形成并制成基座。第一中空軸的中空內(nèi)部被與汽缸連接并上下移動(dòng)的軸貫通，而在軸的末端具備支撐上述第一門(mén)上下移送的板552。此時(shí)，在與上述板的位置相對(duì)應(yīng)的第一中空軸的兩側(cè)具備結(jié)合孔531，而上述板通過(guò)結(jié)合孔向外突出。如在上述實(shí)施例所述，第二中空軸與第二門(mén)連接并起到旋轉(zhuǎn)第二門(mén)的作用。另外，在第一、第二門(mén)各具備掛接部522，以根據(jù)上述第二 門(mén)的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)第一門(mén)。上 述掛接部在第一門(mén)安設(shè)于第二門(mén)時(shí)，通過(guò)相互掛接根據(jù)第二門(mén)的旋轉(zhuǎn)使第一門(mén)一同旋轉(zhuǎn)。上述掛接部的運(yùn)行原理如下首先，若在門(mén)閉合的狀態(tài)下，為硅的生長(zhǎng)需要散熱，則汽缸向上移動(dòng)，而與軸連接的板將第一門(mén)向上頂起。在第一門(mén)被頂起的狀態(tài)下，隨著第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)將第二門(mén)旋轉(zhuǎn)一定半徑，因第一門(mén)及第二門(mén)的掛接部相互掛接，成為可固定第一門(mén)及第二門(mén)的位置的準(zhǔn)備狀態(tài)。接著，若向反方向?qū)⒌诙T(mén)旋轉(zhuǎn)所需角度，則第一門(mén)及第二11的開(kāi)閉角度將固定為所需角度。之后，頂起第二門(mén)的板因汽缸的向下移動(dòng)，重新將第一門(mén)擱置于第二門(mén)。這樣講第一門(mén)擱置于第二門(mén)的狀態(tài)下，第一門(mén)因受第二門(mén)旋轉(zhuǎn)的約束，在維持通過(guò)上述門(mén)的打開(kāi)動(dòng)作固定的第二門(mén)的相對(duì)角度的情況下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在關(guān)閉門(mén)時(shí)，重新通過(guò)汽缸的向上移動(dòng)將第一門(mén)從第二門(mén)解除，并將第二門(mén)旋轉(zhuǎn)一定半徑，以反向旋轉(zhuǎn)所打開(kāi)的角度之后，重新向下移動(dòng)第一門(mén)，從而解除開(kāi)放部的打開(kāi)狀態(tài)。上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，可利用旋轉(zhuǎn)型門(mén)開(kāi)閉裝置消除熱不平衡消除硅生長(zhǎng)的缺陷，而且，根據(jù)旋轉(zhuǎn)型開(kāi)閉裝置的結(jié)構(gòu)特征減少鑄錠制造裝置的整體大小。上述實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而非限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改、變形或者等同替換。而在不脫離本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種多晶硅鑄錠制造裝置，包括真空室，具備一定大??；熔爐，具備于所述真空室內(nèi)以收容硅原材料；加熱器，通過(guò)加熱熔融所述熔爐內(nèi)的硅原材料；基座，具備于所述熔爐下側(cè)；冷卻板，進(jìn)行散熱以生長(zhǎng)所述熔爐內(nèi)熔融的硅；門(mén)開(kāi)閉裝置，具備于所述熔爐和所述冷卻板之間并限制散熱，以熔融或生長(zhǎng)硅；溫度傳感器，測(cè)量所述熔爐的溫度；及控制部，接收所述溫度傳感器的輸出值并控制所述熔爐內(nèi)的溫度，以確保所述熔爐內(nèi)的硅的熔融及均勻的生長(zhǎng)； 其中，所述門(mén)開(kāi)閉裝置包括相隔一定間距形成開(kāi)放部的第一門(mén)及第二門(mén)，且包括在所述第一門(mén)和所述第二門(mén)之間通過(guò)相對(duì)旋轉(zhuǎn)選擇性地開(kāi)閉所述開(kāi)放部的驅(qū)動(dòng)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅鑄錠制造裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)部包括各旋轉(zhuǎn)所述第一門(mén)及所述第二門(mén)的第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅鑄錠制造裝置，其特征在于所述第一門(mén)及第二門(mén)與所述第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)各結(jié)合于第一中空軸和第二中空軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述第二中空軸插入第一中空軸的中空，而所述第一中空軸還具備支撐所述基座的下部的支撐軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多晶硅鑄錠制造裝置，其特征在于所述支撐軸由所述第一中空軸延長(zhǎng)形成，而在與所述基座接觸的地方，還具備軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多晶硅鑄錠制造裝置，其特征在于所述支撐軸單獨(dú)形成，而在與所述第一中空軸接觸的地方，還具備軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多晶硅鑄錠制造裝置，其特征在于所述支撐軸貫通所述第一中空軸的中空形成，且單獨(dú)固定于外部。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅鑄錠制造裝置，其特征在于 所述驅(qū)動(dòng)部，包括 移送裝置，包括上下移送所述第一門(mén)的軸； 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，旋轉(zhuǎn)所述第二門(mén)；及 掛接部，各形成于第一門(mén)和第二門(mén)掛接固定，以根據(jù)所述第二門(mén)的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)所述第一門(mén)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多晶硅鑄錠制造裝置，其特征在于所述軸插入結(jié)合于用于支撐所述基座的中空型支撐軸的中空并在軸末端具備板以通過(guò)所述移送裝置上下移送所述第一門(mén)，而所述板結(jié)合于形成在所述中空型支撐軸的結(jié)合孔，以根據(jù)上下移送移送所述第一門(mén)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅鑄錠制造裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)部還包括用以檢測(cè)所述第一門(mén)及所述第二門(mén)的旋轉(zhuǎn)量的編碼器。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9的任一項(xiàng)所述的多晶硅鑄錠制造裝置，其特征在于所述第一門(mén)及所述第二門(mén)以任意角度調(diào)節(jié)開(kāi)放部的開(kāi)放以調(diào)節(jié)吸熱量。
11.一種多晶硅鑄錠制造裝置，在具備于一定大小的真空室內(nèi)的熔爐中熔融硅原材料之后，通過(guò)門(mén)開(kāi)閉裝置的選擇性開(kāi)放露出冷卻板，以生長(zhǎng)熔融硅原材料，其中，所述門(mén)開(kāi)閉裝置包括相隔一定間距形成開(kāi)放部的第一門(mén)及第二門(mén)，且包括在所述第一門(mén)和所述第二門(mén)之間通過(guò)相對(duì)旋轉(zhuǎn)選擇性地開(kāi)閉所述開(kāi)放部的驅(qū)動(dòng)部。
全文摘要
本發(fā)明提供多晶硅鑄錠制造裝置，包括真空室，具備一定大小；熔爐，具備于上述真空室內(nèi)以收容硅原材料；加熱器，通過(guò)加熱熔融上述熔爐內(nèi)的硅原材料；基座，具備于上述熔爐下側(cè)；冷卻板，進(jìn)行散熱以生長(zhǎng)上述熔爐內(nèi)熔融的硅；門(mén)開(kāi)閉裝置，具備于上述熔爐和冷卻板之間并限制散熱，以熔融或生長(zhǎng)硅；溫度傳感器，測(cè)量上述熔爐的溫度；及控制部，接收上述溫度傳感器的輸出值并控制熔爐內(nèi)的溫度，以確保熔爐內(nèi)的硅的熔融及均勻的生長(zhǎng)；其中，上述門(mén)開(kāi)閉裝置包括相隔一定間距形成開(kāi)放部的第一門(mén)及第二門(mén)，且包括在上述第一門(mén)和第二門(mén)之間通過(guò)相對(duì)旋轉(zhuǎn)選擇性地開(kāi)閉開(kāi)放部的驅(qū)動(dòng)部。
文檔編號(hào)C30B35/00GK102648311SQ201080042860
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者金翰成 申請(qǐng)人:Glosil株式會(huì)社