除磷装置的制作方法

本实用新型涉及多晶硅领域，尤其涉及一种除磷装置。

背景技术：

半导体和太阳能电池行业的发展，使得原料多晶硅的生产成为热点行业，同时对多晶硅的纯度要求也越来越高，如何有效地去除多晶硅中的杂质成为我国多晶硅行业的难题。含磷化合物种类繁多，成分复杂，与氯硅烷体系沸点十分接近，如何有效地去除含磷杂质成为多晶硅行业面临的主要问题。并且现有的除磷装置往往很难将磷杂质的含量降到符合要求的范围，从而使得多晶硅的品质降低，影响发电效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出一种除磷装置，该除磷装置能够有效去除含磷杂质，提高多晶硅的纯度。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种除磷装置，包括：

两个支架，所述支架之间通过转轴安装有密封盖；

所述密封盖下方设置有升降机构，所述升降机构上方设置有基座，所述基座上固定有石墨坩埚，所述石墨坩埚的外壁上设置有若干凹槽，所述凹槽内设置有加热电极，所述石墨坩埚的外部设置有保温套；

所述石墨坩埚与所述密封盖形成密封空间；所述密封盖顶部设置有电机，所述电机底部连接一伸缩杆，所述伸缩杆贯穿所述密封盖伸入所述密封盖下方，所述伸缩杆与搅拌桨连接，所述搅拌桨底部设置有桨叶；

所述密封盖上设置有抽真空装置；

与所述石墨坩埚相接触的所述基座上设置有水冷装置。

优选地，所述桨叶为螺旋叶片。

优选地，所述保温套包括双层套筒及设置在所述双层套筒内壁与所述石墨坩埚的所述外壁设置之间填充有隔热材料。

优选地，所述伸缩杆、所述搅拌桨与所述桨叶的表面均覆有聚四氟乙烯。

优选地，所述密封盖内设置有能够伸入所述石墨坩埚的热电偶，所述热电偶与所述密封盖外的温度显示器连接。

优选地，所述水冷盘包括上盘体、下盘体和边壁，所述上盘体所述下盘体、所述边壁形成密封空间，所述上盘体上设置有螺旋水流槽，所述螺旋水流槽的槽壁与所述边壁等高，所述螺旋水流槽的出水口设置在所述盘体一侧，进水口设置在所述下盘体的中间部位。

优选地，所述基座内设置有管道通道，所述管道通道内设置有进水管，所述进水管与所述进水口连通。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种除磷装置，密封盖与石墨坩埚能够形成密封空间，通过密封盖上的抽真空装置使得密封空间能够形成真空环境，便于工业硅提纯；搅拌桨能够在伸缩杆的带动下对硅液进行移动搅拌，提高了硅液的搅拌强度，使得熔融的硅液在石墨坩埚内上下翻滚，使得硅液内的磷能够蒸发达到硅液的表面，显著降低多晶硅中磷杂质含量，磷杂质在0.5ppm以下。另外，本实用新型提供的除磷装置体积小，重量轻，适于实验室使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型除磷装置的结构示意图；

图2为图1中水冷装置的结构示意图。

图中：

1、基座；2、石墨坩埚；3、外壁；4、加热电极；5、密封盖5；6、隔热材料；7、电机；8、伸缩杆；9、搅拌桨；10、桨叶；11、抽真空装置；12、水冷装置；13、管道通道；14、上盘体；15、下盘体；16、边壁；17、螺旋水流槽；18、进水口；19、出水口；20、支架；21、转轴；22、升降机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供的一种除磷装置，包括：

两个支架20，支架20之间通过转轴21安装有密封盖5；

密封盖5下方设置有升降机构22，升降机构22上方设置有基座1，基座1上固定有石墨坩埚2，石墨坩埚2的外壁3上设置有若干凹槽，凹槽内设置有加热电极4，石墨坩埚2的外部设置有保温套；

石墨坩埚2与密封盖5形成密封空间；密封盖5顶部设置有电机7，电机7底部连接一伸缩杆8，伸缩杆8贯穿密封盖5伸入密封盖5下方，伸缩杆8与搅拌桨9连接，搅拌桨9底部设置有桨叶10；

密封盖5上设置有抽真空装置11；

与石墨坩埚2相接触的基座1上设置有水冷装置12。

上述技术方案中，密封盖5与石墨坩埚2能够形成密封空间，通过密封盖5上的抽真空装置11使得密封空间能够形成真空环境，便于工业硅提纯；搅拌桨9能够在伸缩杆8的带动下对硅液进行移动搅拌，提高了硅液的搅拌强度，使得熔融的硅液在石墨坩埚2内上下翻滚，使得硅液内的磷能够蒸发达到硅液的表面，显著降低多晶硅中磷杂质含量，磷杂质在0.5ppm以下。另外，本实用新型提供的除磷装置体积小，重量轻，适于实验室使用。

在本实施方式中，为了提高搅拌强度，显著降低多晶硅中磷杂质的含量，桨叶10为螺旋桨叶10。

在本实施方式中，保温套包括双层套筒及填充在双层套筒内壁与石墨坩埚2外壁3设置之间的隔热材料6，该结构的保温套能够避免热量损失，加快工业硅的熔融速率和磷蒸发速率。

在本实施方式中，伸缩杆8、搅拌桨9与桨叶10的表面均覆有聚四氟乙烯，能够避免其他杂质的引入。

在本实施方式中，密封盖5内设置有能够伸入石墨坩埚2的热电偶，热电偶与密封盖5外的温度显示器连接，能够实时监控硅液的温度。

在本实施方式中，参见附图2，水冷盘包括上盘体14、下盘体15和边壁16，上盘体14、下盘体15、边壁16形成密封空间，上盘体14上设置有螺旋水流槽17，螺旋水流槽17的槽壁与边壁16等高，螺旋水流槽17的出水口19设置在盘体一侧，进水口18设置在下盘体15的中间部位；该结构的水冷盘散热效果显著，能够减小拉晶时间，加大晶体的纵向温度梯度，降低平均拉速，从而降低了功耗，提高多晶硅的生产效率，降低多晶硅的内应力。

其中，基座1内设置有管道通道13，管道通道13内设置有进水管，进水管与进水口18连通。

本实用新型提供的除磷装置的工作原理如下：

将工业硅放入石墨坩埚2内，升降机构22带动石墨坩埚2向上移动，直至与其上方的密封盖5形成密封空间；然后启动抽真空装置11，让密封空间内部的真空度达到一定数值，启动加热电极4对石墨坩埚2内部的工业硅进行加热，直至完全融化，启动电机7，让搅拌桨9转动，伸缩杆8带动桨叶10上下移动搅动内部的硅液，使得硅液翻滚，达到充分热交换，让内部挥发性杂质尽快到达硅液的表面，因蒸发而被除去。

除磷完成后，向水冷盘的进水口18注水，对石墨坩埚2的底部进行冷却，让内部硅液定向凝固，完成后，切去顶部磷含量高的部分。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。