[发明专利]多晶硅铸锭炉下炉体定向凝固系统及其铸锭工艺

权利要求书

1.多晶硅铸锭炉的下炉体定向凝固系统，其特征是：包括下炉体(1)、隔热笼底板(9)和抬升装置，所述的隔热笼底板(9)通过抬升装置驱动在下炉体(1)内抬升、下降。

2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的下炉体定向凝固系统，其特征是：所述的抬升装置包括石墨支撑杆(10)、丝杆(3)、涡轮蜗杆升降机(8)、抬升底板(4)和伺服电机(7)，抬升底板(4)位于下炉体(1)下方，石墨支撑杆(10)的一端和隔热笼底板(9)连接，石墨支撑杆(10)的另一端穿过下炉体(1)与抬升底板(4)相连接，丝杆(3)固定在下炉体(1)上，并与固定在抬升底板(4)上的涡轮蜗杆升降机(8)相连接，伺服电机(7)和涡轮蜗杆升降机(8)连接，伺服电机(7)通过涡轮蜗杆升降机(8)驱动抬升底板(4)沿丝杆(3)抬升、下降，抬升底板(4)的运动带动石墨支撑杆(10)移动，最后带动炉体内隔热笼底板(9)的抬升、下降。

3.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭炉的下炉体定向凝固系统，其特征是：在所述的石墨支撑杆(10)上套有用来当石墨支撑杆(10)在抬升和下降隔热笼底板(9)时起真空密封作用的波纹管套(2)，波纹管套(2)的两端分别固定在抬升底板(4)和下炉体(1)上。

4.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭炉的下炉体定向凝固系统，其特征是：所述的丝杆(3)具有两个以上，每个丝杆(3)上配套一个涡轮蜗杆升降机(8)，涡轮蜗杆升降机(8)之间通过软轴(6)连接传动，伺服电机(7)与其中一个涡轮蜗杆升降机(8)直接连接，并通过软轴(6)驱动其他涡轮蜗杆升降机(8)一起动作。

5.根据权利要求1或2所述的多晶硅铸锭炉的下炉体定向凝固系统，其特征是：在所述的下炉体(1)的底部预留两个氩气进气孔。

6.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭炉的下炉体定向凝固系统，其特征是：还包括有控制装置，所述的控制装置包括PLC、人机界面、旋转编码器、接近开关及抬升装置的伺服电机(7)，人机界面、旋转编码器、接近开关以及抬升装置的伺服电机(7)分别与PLC连接，根据控制工艺，通过人机界面设置隔热笼底板(9)的上升距离、上升时间、下降距离、下降时间，PLC根据以上工艺参数，控制伺服电机(7)按一定速度旋转，带动隔热笼底板(9)运动到位，旋转编码器通过输出的脉冲反馈实际的位移量到PLC，并可在人机界面上实时显示隔热笼底板(9)的位置以及电机的转速，接近开关设置在隔热笼底板(9)可移动到的上、下极限位置处，当系统误动作隔热笼底板(9)到达上极限位置及下极限位置时，系统立即停止动作，并提醒用户及时复位。

7.具有权利要求1或2或3或4或6所述的多晶硅铸锭炉的下炉体定向凝固系统的多晶硅铸锭炉的铸锭工艺，其特征是：

a)隔热笼(12)与隔热笼底板(9)合拢，对硅料进行加热；

b)隔热笼(12)往上抬升0～380mm同时，隔热笼底板(9)往下降0～150mm，硅料由底部向上进行定向凝结；

c)隔热笼(12)与隔热笼底板(9)合拢，对硅料进行回火；

d)隔热笼(12)与隔热笼底板(9)相对移动，打开，对硅料进行冷却；

e)硅料出锅。

8.具有权利要求7所述的多晶硅铸锭炉的下炉体定向凝固系统的多晶硅铸锭炉的铸锭工艺，其特征是：在b步骤中，同时通过下炉体(1)的底部预留两个氩气进气孔以降低石英坩埚底部的温度。