[发明专利]用于铸造近净形(NNS)硅的炉

权利要求书

1.一种炉，其包括：

在圆柱形内壁和圆柱形外壁之间形成的中空模具；

第一加热器，其设置在沿所述圆柱形内壁的内壁延伸的中空圆柱形空间中，以加热放置在所述中空模具中的固体材料的块；

第二加热器和第三加热器，其沿所述圆柱形外壁的外壁竖直间隔开并围绕所述圆柱形外壁布置，以加热放置在所述中空模具中的所述固体材料的所述块；

基座，所述中空模具布置在所述基座上，所述基座被配置为相对于所述第一加热器、所述第二加热器和所述第三加热器以第一速度旋转并以第二速度向下移动；和

控制器，其被配置为：

控制所述第一加热器、所述第二加热器和所述第三加热器以加热所述固体材料的所述块以形成熔融液体；以及

在所述熔融液体固化以从所述熔融液体形成锭的过程中，控制所述基座的所述第一速度和所述第二速度。

2.根据权利要求1所述的炉，其还包括绝缘体，所述绝缘体包括：

包围所述中空模具的所述圆柱形外壁的周壁；

安装在所述周壁上的顶盖；和

底盖，其耦合到所述基座上并且被构造成与所述基座竖直地移动。

3.根据权利要求1所述的炉，其中：

所述圆柱形内壁和所述圆柱形外壁由石英制成；并且

所述圆柱形外壁的内部和所述圆柱形内壁的外部涂覆有氮化硅。

4.根据权利要求1所述的炉，其中，所述固体材料包含硅、碳化硅或非氧化物陶瓷，并且其中，所述固体材料被选择性地掺杂有掺杂剂。

5.根据权利要求1所述的炉，其还包括：

至少一个温度传感器，其与所述中空模具相关联，以感测所述中空模具的内容物的温度，

其中，所述控制器基于感测到的所述温度控制所述第一加热器、所述第二加热器和所述第三加热器以及所述基座的所述第一速度和所述第二速度。

6.一种炉，其包括：

圆柱形模具；

围绕所述圆柱形模具的杯；

第一加热器，其布置在所述圆柱形模具上方，以加热放置在所述圆柱形模具中的固体材料的块；

第二加热器和第三加热器，其沿所述杯的外壁竖直间隔开并且围绕所述杯布置，以加热放置在所述圆柱形模具中的所述固体材料的所述块；

基座，所述圆柱形模具布置在所述基座上，所述基座被配置为相对于所述第一加热器、所述第二加热器和所述第三加热器以第一速度旋转并以第二速度向下移动；和

控制器，其被配置为：

控制所述第一加热器、所述第二加热器和所述第三加热器以加热所述固体材料的所述块，从而形成熔融液体；以及

在所述熔融液体固化以从所述熔融液体形成锭的过程中，控制所述基座的所述第一速度和所述第二速度。

7.根据权利要求6所述的炉，其还包括绝缘体，所述绝缘体包括：

围绕所述杯的周壁；

安装在所述周壁上的顶盖；和

底盖，其耦合到所述基座上并且被构造成与所述基座竖直地移动。

8.根据权利要求6所述的炉，其中：

所述圆柱形模具由石英制成；

所述杯由石墨制成；以及

所述圆柱形模具的内壁涂覆有氮化硅。

9.根据权利要求6所述的炉，其中，所述固体材料包含硅、碳化硅或非氧化物陶瓷，并且其中，所述固体材料被选择性地掺杂有掺杂剂。

10.根据权利要求6所述的炉，其还包括：

至少一个温度传感器，其与所述圆柱形模具相关联，以感测所述圆柱形模具的内容物的温度，

其中，所述控制器基于感测到的所述温度控制所述第一加热器、所述第二加热器和所述第三加热器以及所述基座的所述第一速度和所述第二速度。