[发明专利]多晶硅铸锭炉的气流控制结构及其使用方法

权利要求书

1.一种多晶硅铸锭炉的气流控制结构，其特征在于，包括

可封闭的炉体，其上设有用以将所述炉体内抽成真空的抽气口；

安装在所述炉体内的隔热顶板；

安装在所述炉体内的隔热底板；

位于所述隔热顶板和隔热底板之间、用以与所述隔热顶板和隔热底板共同形成封闭空腔的隔热笼，所述隔热笼相对于所述隔热底板可升降地安装在所述炉体内部，所述隔热笼具有延伸于所述隔热顶板和隔热底板之间的侧壁；

安装在所述炉体上且位于所述隔热笼内、用以承载放有硅料的坩埚的热交换台，所述热交换台位于所述隔热顶板和隔热底板之间；及

安装在所述炉体内用以对硅料进行加热的加热器，所述加热器位于所述隔热笼内及所述隔热顶板及隔热底板之间；

所述炉体上设有在所述封闭空腔形成后，用以在坩埚放置到所述热交换台上后自坩埚的顶部向所述封闭空腔充气的中央充气气路，及用以在坩埚放置到所述热交换台上后自坩埚的侧部向所述封闭空腔内充气的侧充气气路；其中

所述隔热笼的侧壁上设有用以使所述封闭空腔内的气体流入所述炉体内的侧壁窗口。

2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的气流控制结构，其特征在于，所述热交换台的端部设有用以自侧部防护所述硅料的坩埚护板，所述侧充气气路的出气口与所述坩埚护板相对。

3.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的气流控制结构，其特征在于，所述侧充气气路包括侧导气管道及与所述侧导气管道相连的出气口，所述侧导气管道自所述炉体的顶部进入所述炉体内后朝向所述热交换台直线延伸后弯曲进入所述封闭空腔中，以使所述出气口能在坩埚放置到所述热交换台上后自坩埚的侧部向封闭空腔中充气。

4.根据权利要求3所述的多晶硅铸锭炉的气流控制结构，其特征在于，所述侧导气管为石墨管或氧化铝管或氧化锆管或陶瓷管或碳复合材料管。

5.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的气流控制结构，其特征在于，所述侧壁窗口具有上边缘和下边缘，其中所述上边缘距离所述隔热顶板较所述下边缘距离所述隔热顶板近，所述封闭空腔形成时，所述侧壁窗口的下边缘距所述隔热顶板的距离为30～200毫米，所述侧壁窗口上边缘和下边缘之间的距离为10～200毫米。

6.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的气流控制结构，其特征在于，所述侧充气气路具有多个出气口。

7.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的气流控制结构，其特征在于，所述炉体内设有电极，所述电极固定在所述炉体上，所述加热器固定在所述电极上。

8.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉的气流控制结构，其特征在于，还包括固定在所述炉体内的石墨支柱，所述热交换台固定在所述石墨支柱上。

9.一种根据权利要求1至8中任一项所述的多晶硅铸锭炉的气流控制结构的使用方法，其特征在于，将装有硅料的坩埚放至热交换台后，使隔热笼与隔热顶板及隔热底板闭合形成所述封闭空腔，将炉体封闭并将其炉体内部抽真空，加热器对硅料加热使硅料升温，打开侧充气气路向炉体内充气，保持炉体内的动态压力在400～700毫巴，继续升温熔化，硅料全部熔化后，使隔热笼相对于隔热底板上升，进入长晶阶段；保持炉体内的真空状态，并在设定时间后，提升隔热笼直到隔热笼的侧壁窗口部分或全部越过隔热顶板，此时关闭侧充气气路，同时打开中央充气气路进行充气，并保持侧充气气路关闭及中央充气气路充气的状态直到长晶结束。

10.一种根据权利要求9所述的多晶硅铸锭炉的气流控制结构的使用方法，其特征在于，长晶结束后，使隔热笼下降并在重新形成封闭空腔后进入退火阶段；经过预定时间的退火后，再次提升隔热笼进入冷却阶段，在硅锭温度达到450度时出炉取锭。