[实用新型]多晶硅铸锭炉氩气环流排杂装置

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种多晶硅铸锭炉氩气环流排杂装置。

二、背景技术

目前，现有的多晶硅铸锭炉真空系统中的氩气环流排杂系统主要包括：保温热场、氩气进气口、隔热笼、氩气出气口，最后由真空泵抽出，该结构设计主要起到单一的作为炉内保护气体和热交换的作用。该系统在运行过程中主要寻在一下两方面缺陷：

第一，氩气出口及进口位置设置不合理，造成氩气对硅液表面反复吹扫，影响氩气排杂效果。

第二，由于长晶阶段的坩埚移动，以及氩气出气口不同时间段的相对位置的变化，造成造成氩气由热场顶部到达硅液表面后的环流路径发生变化，对硅液表面进行反复吹扫，使杂质又重新进入硅液，或者氩气直接经氩气出口排出而达不到带走杂质的最佳效果。

三、实用新型的内容

本实用新型的目的在于提供一种多晶硅铸锭炉氩气环流排杂装置，以解决氩气只能作为保护气体，只能热交换，而不能很好地带走杂质的的技术问题。

本实用新型的目的是这样实现的：多晶硅铸锭炉氩气环流排杂装置，由C-C热场上、下保温框，氩气导管，石英坩埚，氩气导流板，挡流盖板，氩气主导流筒构成，C-C热场是由上保温框和下保温框组成的一个密闭可控温度场，氩气导流板与挡流盖板通过C-C螺栓一次性固定于C-C热场上保温框上，在C-C热场保温框的四周，分别设有氩气导管，氩气导管的一端安装在氩气导流板与挡流盖板中间，另一端穿通上保温框外，石墨护板与石英坩埚组合置于C-C热场下保温框上，氩气主导流筒置于上C-C热场上保温框顶部中心位置，底部呈开口状，所述的氩气导管为一通管，均布在在C-C热场上保温框的四周，每个面6个，共24个。

本实用新型其主要解决以下问题：一、增加氩气导流板与挡流盖板，合理引导氩气从热场流出，避免氩气进入下部热场在热场内二次环流，使更多杂质进入硅液。二、特殊的热场结构设计，在C-C热场上保温框四面均匀设置24个氩气导管，使热场内氩气环流更加均匀，更好地实现热场温度控制。

本实用新型主要由C-C热场上下保温框、氩气导管、石英坩埚、氩气导流板、挡流盖板、氩气主导流筒构成。在硅料熔化阶段，硅液由于对流作用在表面处挥发出大量杂质气体，硅料完全溶化后硅液表面距离氩气盖板距离约为20cm，氩气压力为4～5bar，氩气从氩气主导流筒进入热场到达硅液表面后迅速均匀向四周扩散，对硅液表面进行一次吹扫，然后携带杂质气体向上运动到挡流盖板，经氩气导流板与挡流盖板共同作用从氩气导管排除，最后被真空泵抽出炉腔，达到带走杂质的目的。

本实用新型的有益效果是，可以在氩气作为保护气体防止硅料氧化，使炉内进行热交换的同时以达到温度控制的效果，能有效地带走熔硅中挥发出的杂质，使硅料能够更好的提纯和长晶。

本实用新型主要有以下特点：

1、在C-C热场上保温框上装有氩气导流板与挡流盖板，共同引导氩气从氩气导管中流出，避免发生氩气二次环流污染硅料，同时防止杂质气体进入上下保温框污染上下保温框与加热器。

2、氩气导流板与挡流盖板均使用高纯等静压石墨材料，避免使用碳毡与C-C材料，防止由于其材质老化造成硅料污染。

3、在C-C热场上保温框四面，氩气导流板与挡流盖板中间，分别设有内径为28mm的氩气导管，每面6个，呈均匀分布，增加C-C热场内氩气环流的均匀性，减小氩气对热场内热流密度与温度控制的影响。

四、附图说明

附图1是本实用新型的结构剖视图；

附图2是本实用新型的氩气挡流盖板的结构示意图；

附图3是本实用新型的氩气导流的结构示意图；

附图4是本实用新型的氩气导管的结构示意图；

图中：1---上保温框，2---氩气导管，3---石墨护板，4---石英坩埚，5---下保温框，6---氩气导流板，7---挡流盖板，8---氩气主导流筒。

五、具体实施方式

下面结合附图及实施例来对本实用新型做进一步说细描述。