[发明专利]长晶炉及其动作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种长晶炉，特别是涉及一种由上盖、中炉体与下炉体所构成且可便利工程人员取出硅碇以及进行维保程序的一种长晶炉及其动作方法。

背景技术

硅材料为单晶硅或多晶硅太阳能电池的基础原料。其中，单晶硅的转换率最高，多晶硅次之，非晶硅的转换效率则最低。此外，由于多晶硅使用的硅材料纯度低于单晶硅，故制造成本相较于单晶硅为低，但在光电转换效率与单晶硅太阳能相差不多之下，多晶硅成为太阳能材料的市场主流。

请参阅图1，是一种现有习知的长晶炉示意图，如图1所示，长晶炉2’主要包含炉上腔21’、炉底盖22’与升降装置14’。炉底盖22’具有上开口221’，升降装置14’是用以驱动炉底盖22’选择性地向上移动使其上开口221’趋近靠合于顶板11’的通口111’，或者，向下移动远离顶板11’的通口111’。炉上腔21’则具有下开口211’，下开口211’是对应罩合于顶板11’的通口111’上。因此，当上述炉底盖22’受到升降装置14’驱动而向上移动，炉底盖22’可与炉上腔21’共同组成长晶炉2’，并于其内围绕形成一炉内空间。

虽然前述的长晶炉已使用于方向性固化法的多晶硅的长晶工艺，然而，其仍存在着部分缺点：

(A)长晶炉2’的炉上腔21’的整体腔体过深，因此，进行设备预防维修保养时(prevent maintenance，PM)，维保人员必须整个人进入炉上腔21’的腔体内部，才能够执行预防维修保养，相当地不便。

(B)在完成多晶硅的长晶工艺后，工程人员必须先控制升降装置14’驱动炉底盖22’向下移动，接着，必须再利用一坩埚搬运设备，才能够将坩埚46’自加热室4’内搬移出来，相当地不便利。

(C)长晶炉2’较佳用于成长450公斤级的晶碇，若要使用相同结构的长晶炉2’来成长800公斤级的晶碇，此长晶炉2’可让坩埚搬运设备进出放置坩锅46’的空间过于狭窄，若稍有不慎恐会碰撞长晶炉2’的周边，造成长晶炉2’或是坩锅46’的损伤。

因此，本发明的发明人有鉴于现有习用的长晶炉系统架构仍具有上述的缺点，故极力地研究创作，终于研发出一种长晶炉及其动作方法。

由此可见，上述现有的长晶炉在产品结构、加工方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的长晶炉及其动作方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的长晶炉存在的缺陷，而提供一种新的长晶炉，其中，该长晶炉由上盖、中炉体与下炉体结合而成，此外，上盖、中炉体与下炉体可分别地被上盖移动机构、中炉体移动机构与下炉体移动机构移动，使得上盖可被移动至一维修部，且下炉体可被移出炉体之外，如此，不仅可便利于工程人员执行上盖的维保程序，也可易于将坩埚由下炉体取出与替换，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的长晶炉动作方法存在的缺陷，而提供一种新的长晶炉的动作方法，使得工程人员可根据该动作方法的程序，可轻易地操控长晶炉以移动上盖、中炉体与下炉体，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的其包括：一上盖，借由一上盖移动机构将该上盖水平移动；一中炉体，借由一中盖移动机构将该中炉体垂直地移动；以及一下炉体，借由一下盖移动机构将该下炉体移出该长晶炉的下方，且用于承载一坩锅；其中，当该上盖、该中炉体与该下炉体结合而成该长晶炉时，可将放置于该坩锅的一硅原料长晶为一硅碇，且该下炉体移动机构将该下炉体移出该长晶炉下方，让成长于该坩埚内的该硅碇可被取出。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的长晶炉，其中所述的其更包括：一第一运输机构，该上盖移动机构通过该第一运输机构带动该上盖移动；一移动装置，通过该移动装置可以让该上盖与该中炉体分离；以及一第二运输机构，该下炉体移动机构通过该第二运输机构移动该下炉体。

前述的长晶炉，其中所述的该第一运输机构与该第二运输机构为滑轨，该上盖移动机构的一第一导轨轮组与该下炉体移动机构的一第二导轨轮组可分别在该第一运输机构与该第二运输机构上滑动。

前述的长晶炉，其中所述的该上盖移动机构带动该上盖在该长晶炉上方与一维修区上方之间移动。