一种用于多晶硅提纯的电磁加热炉的制作方法

1.本发明涉及硅锭制造技术领域，具体为一种用于多晶硅提纯的电磁加热炉。


背景技术：

2.单质硅时生产芯片中必不可少的材料之一，而单质硅需要从多晶硅中进行提纯，现有运用最为广泛的提纯技术就是从熔融状态下的多晶硅通过直拉法进行提纯，并且这种技术中最为关键的步骤就是堆多晶硅的熔化，通过将高频高压交变电通入线圈产生高温来对炉内的多晶硅进行加热，可以很轻松的使炉内的多晶硅达到熔点，由于多晶硅具有非常优秀的隔热性，使得多晶硅的熔融速度较慢，所以操作员会将温度数值设置在一个较高的水平下，从而提高多晶硅的熔融速度，这也是目前使用最为广泛的方式。
3.由于多晶硅的熔点和与石英材质的加热炉发生反应的临界温度点较为接近，温度一旦控制不好就极易发生熔融状态的多晶硅与石英发生反应导致液态的多晶硅受到污染使得后续的提纯步骤无法进行，并且参与熔融的多晶硅也无法再次使用，导致资源的浪费，若采取加热至多晶硅熔点又会使多晶硅的整个熔融过程非常的漫长，使得生产效率降低，对此，本技术文件提出一种用于多晶硅提纯的电磁加热炉，旨在解决上述所提出的问题。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提出的现有用于多晶硅提纯的电磁加热炉在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种用于多晶硅提纯的电磁加热炉，具备即可高温加速多晶硅熔融速度也可避免熔融状态下的多晶硅与石英材质的熔炉发生反应的优点，解决了传统设备易出现熔融状态下的多晶硅与石英材质的熔炉发生反应的问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种用于多晶硅提纯的电磁加热炉，包括外壳，其特征在于：所述外壳内腔的底部固定安装有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定安装有圆形加热板，所述外壳内腔底部且位于支撑柱外侧的位置上固定安装有支撑座，所述支撑座的顶部固定安装有支撑环，所述支撑环的顶部放置有储液装置，所述储液装置的内部活动套接有承载装置，所述外壳内壁且位于承载装置上方的位置上固定安装有双管型加热器，所述外壳外表面且位于双管型加热器上方的位置上固定安装有入料口，所述储液装置的内部固定套接有姿态调整装置。
6.优选的，所述储液装置包括斜面储液槽，所述斜面储液槽的内壁设置为斜面，所述斜面储液槽的顶部固定安装有行程套筒，所述行程套筒的内壁上开设有行程槽且行程槽的内部活动套接有承载装置，所述行程槽的顶部固定安装有触发开关，所述触发开关的输出端通过信号连接的方式与双管型加热器的输入端相连接，所述行程槽的底部且位于斜面储液槽外侧的位置上固定安装有复位管。
7.优选的，所述承载装置包括防漏板，所述防漏板的外表面固定套接有固定式载料板，所述防漏板的底部固定安装有限位环，所述防漏板外表面且位于固定式载料板和限位环之间的位置上活动套接有复位型载料板，所述复位型载料板与固定式载料板之间呈交错
式布置，所述固定式载料板的外表面固定安装有外固定架，所述外固定架的底部固定安装有复位塞且复位塞的数量为六个并以环形阵列的方式分布，所述复位塞活动套接在复位管的内部。
8.优选的，所述姿态调整装置包括调节环形板，所述调节环形板的顶部开设有调节三角槽，所述调节三角槽的外形呈三角且顶部的宽度大于底部的宽度，所述调节三角槽与固定式载料板和复位型载料板相对应。
9.优选的，所述双管型加热器由两层环形电磁加热板构成，所述双管型加热器外侧位于行程套筒的外侧且双管型加热器内侧位于防漏板的内侧。
10.本发明具备以下有益效果：
11.1、本发明通过复位塞活动套接在复位管的内部，使得当多晶硅放置在复位型载料板和固定式载料板的顶部，此时由于承载装置顶部的负重增加使得承载装置沿图2中竖直向下的方向上移动，此时通过调节三角槽的外形呈三角且顶部的宽度大于底部的宽度，并且调节三角槽与固定式载料板和复位型载料板相对应，使得复位型载料板和固定式载料板从呈交错布置的方式变化为对应布置的方式，此时复位型载料板和固定式载料板所形成的的网格距离较大，使得多晶硅熔化后的液体能够通过复位型载料板和固定式载料板并沿着斜面储液槽内壁的斜面进入到储液装置的内部，避免液态多晶硅向下流动时受到的阻力过高使得在高温下与石英发生反应导致变质的问题，提高了该装置熔化过程中的稳定性，当随着熔化的进行，承载装置顶部的负重逐渐减小，此时承载装置会在复位塞的复位效果下沿图2竖直向上的方向上移动，从而使复位型载料板和固定式载料板逐渐恢复至交错布置的方式，从而避免多晶硅因熔化后体积减小并直接从固定式载料板和复位型载料板之间所形成的的网格中漏出并直接进入到储液装置的内部导致后续提纯的步骤无法进行的问题，提高了熔化过程中多晶硅位置的稳定性。
12.2、本发明通过双管型加热器外侧位于行程套筒的外侧且双管型加热器内侧位于防漏板的内侧，使得双管型加热器在被施加高频交流电并产生大量热量后可以对承载装置上方的多晶硅的内侧和外侧同时进行加热，提高了多晶硅的熔化效率，由于承载装置上方多晶硅融化后的液体会进入到储液装置中，使得双管型加热器所设置的温度可以高于原有设备的加热温度，从而进一步提高了多晶硅的熔化速度，同时也避免了过高的温度使熔化后的液体多晶硅与石英材质的构件发生反应导致变形的问题，最大程度的提高了该设备熔化多晶硅的效率。
13.3、本发明通过支撑柱的顶部固定安装有圆形加热板，使得圆形加热板能够对斜面储液槽的底部进行单独的加热，流入至储液装置内部的多晶硅液体能够在斜面储液槽的加热效果下维持自身体态的状态，保证后续提纯的步骤能够顺利进行，同时，这种加热方式使得斜面储液槽内壁的温度要低于底部的温度，使得温度过高的多晶硅液体在与斜面储液槽内壁接触的过程中会经过一次降温处理，避免液态多晶硅温度过高直接与斜面储液槽的内壁发生反应导致变质的问题，提高了储液装置内部多晶硅状态的稳定性。
14.4、触发开关的输出端通过信号连接的方式与双管型加热器的输入端相连接，使得承载装置上方的多晶硅完全熔化并熔化后的液体流入储液装置的内不时，此时承载装置的负重完全消失并在复位塞的作用下完全复位使得外固定架的顶部与触发开关接触，使得触发开关发出信号并控制双管型加热器进行关闭，从而最大程度上降低该设备耗电量，降低
了该装置的使用成本，同时，当多晶硅从支撑柱被加入到承载装置的上方并发生运后外固定架会与触发开关脱离接触从而使双管型加热器再次进入工作状态，且该过程不需要人工参与，提高了该装置的自动化程度。
附图说明
15.图1为本发明结构示意图；
16.图2为本发明结构剖面示意图；
17.图3为本发明结构储液装置示意图；
18.图4为本发明结构储液装置剖面示意图；
19.图5为本发明结构承载装置示意图；
20.图6为本发明结构承载装置剖面示意图；
21.图7为本发明结构姿态调整装置示意图。
22.图中：1、外壳；2、支撑柱；3、圆形加热板；4、支撑座；5、支撑环；6、储液装置；61、斜面储液槽；62、行程套筒；63、行程槽；64、触发开关；65、复位管；7、承载装置；71、防漏板；72、固定式载料板；73、限位环；74、复位型载料板；75、外固定架；76、复位塞；8、双管型加热器；9、入料口；10、姿态调整装置；101、调节环形板；102、调节三角槽。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1
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7，一种用于多晶硅提纯的电磁加热炉，包括外壳1，外壳1内腔的底部固定安装有支撑柱2，支撑柱2的顶部固定安装有圆形加热板3，使得圆形加热板3能够对斜面储液槽61的底部进行单独的加热，流入至储液装置6内部的多晶硅液体能够在斜面储液槽61的加热效果下维持自身体态的状态，保证后续提纯的步骤能够顺利进行，同时，这种加热方式使得斜面储液槽61内壁的温度要低于底部的温度，使得温度过高的多晶硅液体在与斜面储液槽61内壁接触的过程中会经过一次降温处理，避免液态多晶硅温度过高直接与斜面储液槽61的内壁发生反应导致变质的问题，提高了储液装置6内部多晶硅状态的稳定性，外壳1内腔底部且位于支撑柱2外侧的位置上固定安装有支撑座4，支撑座4的顶部固定安装有支撑环5，支撑环5的顶部放置有储液装置6，储液装置6包括斜面储液槽61，斜面储液槽61的内壁设置为斜面，斜面储液槽61的顶部固定安装有行程套筒62，行程套筒62的内壁上开设有行程槽63且行程槽63的内部活动套接有承载装置7，行程槽63的顶部固定安装有触发开关64，触发开关64的输出端通过信号连接的方式与双管型加热器8的输入端相连接，使得承载装置7上方的多晶硅完全熔化并熔化后的液体流入储液装置6的内不时，此时承载装置7的负重完全消失并在复位塞76的作用下完全复位使得外固定架75的顶部与触发开关64接触，使得触发开关64发出信号并控制双管型加热器8进行关闭，从而最大程度上降低该设备耗电量，降低了该装置的使用成本，同时，当多晶硅从支撑柱2被加入到承载装置7的上方并发生运后外固定架75会与触发开关64脱离接触从而使双管型加热器8再次进入工作状态，
且该过程不需要人工参与，提高了该装置的自动化程度，行程槽63的底部且位于斜面储液槽61外侧的位置上固定安装有复位管65，储液装置6的内部活动套接有承载装置7，承载装置7包括防漏板71，防漏板71的外表面固定套接有固定式载料板72，防漏板71的底部固定安装有限位环73，防漏板71外表面且位于固定式载料板72和限位环73之间的位置上活动套接有复位型载料板74，复位型载料板74与固定式载料板72之间呈交错式布置，固定式载料板72的外表面固定安装有外固定架75，外固定架75的底部固定安装有复位塞76且复位塞76的数量为六个并以环形阵列的方式分布，复位塞76活动套接在复位管65的内部，使得当多晶硅放置在复位型载料板74和固定式载料板72的顶部，此时由于承载装置7顶部的负重增加使得承载装置7沿图2中竖直向下的方向上移动，此时通过调节三角槽102的外形呈三角且顶部的宽度大于底部的宽度，并且调节三角槽102与固定式载料板72和复位型载料板74相对应，使得复位型载料板74和固定式载料板72从呈交错布置的方式变化为对应布置的方式，此时复位型载料板74和固定式载料板72所形成的网格距离较大，使得多晶硅熔化后的液体能够通过复位型载料板74和固定式载料板72并沿着斜面储液槽61内壁的斜面进入到储液装置6的内部，避免液态多晶硅向下流动时受到的阻力过高使得在高温下与石英发生反应导致变质的问题，提高了该装置熔化过程中的稳定性，当随着熔化的进行，承载装置7顶部的负重逐渐减小，此时承载装置7会在复位塞76的复位效果下沿图2竖直向上的方向上移动，从而使复位型载料板74和固定式载料板72逐渐恢复至交错布置的方式，从而避免多晶硅因熔化后体积减小并直接从固定式载料板72和复位型载料板74之间所形成的网格中漏出并直接进入到储液装置6的内部导致后续提纯的步骤无法进行的问题，提高了熔化过程中多晶硅位置的稳定性，外壳1内壁且位于承载装置7上方的位置上固定安装有双管型加热器8，双管型加热器8由两层环形电磁加热板构成，双管型加热器8外侧位于行程套筒62的外侧且双管型加热器8内侧位于防漏板71的内侧，使得双管型加热器8在被施加高频交流电并产生大量热量后可以对承载装置7上方的多晶硅的内侧和外侧同时进行加热，提高了多晶硅的熔化效率，由于承载装置7上方多晶硅融化后的液体会进入到储液装置6中，使得双管型加热器8所设置的温度可以高于原有设备的加热温度，从而进一步提高了多晶硅的熔化速度，同时也避免了过高的温度使熔化后的液体多晶硅与石英材质的构件发生反应导致变形的问题，最大程度的提高了该设备熔化多晶硅的效率，外壳1外表面且位于双管型加热器8上方的位置上固定安装有入料口9，储液装置6的内部固定套接有姿态调整装置10，姿态调整装置10包括调节环形板101，调节环形板101的顶部开设有调节三角槽102，调节三角槽102的外形呈三角且顶部的宽度大于底部的宽度，调节三角槽102与固定式载料板72和复位型载料板74相对应。
25.本发明的使用方法如下：
26.使用的过程中，当多晶硅放置在复位型载料板74和固定式载料板72的顶部，承载装置7顶部的负重增加使得承载装置7沿图2中竖直向下的方向上移动复位型载料板74和固定式载料板72从呈交错布置的方式变化为对应布置的方式，此时复位型载料板74和固定式载料板72所形成的的网格距离较大，使得多晶硅熔化后的液体能够通过复位型载料板74和固定式载料板72并沿着斜面储液槽61内壁的斜面进入到储液装置6的内部，当承载装置7顶部的负重逐渐减小，此时承载装置7会在复位塞76的复位效果下沿图2竖直向上的方向上移动，从而使复位型载料板74和固定式载料板72逐渐恢复至交错布置的方式，双管型加热器8
在被施加高频交流电并产生大量热量后可以对承载装置7上方的多晶硅的内侧和外侧同时进行加热，承载装置7上方多晶硅融化后的液体会进入到储液装置6中，使得双管型加热器8所设置的温度可以高于原有设备的加热温度，流入至储液装置6内部的多晶硅液体能够在斜面储液槽61的加热效果下维持自身体态的状态，斜面储液槽61内壁的温度要低于底部的温度，使得温度过高的多晶硅液体在与斜面储液槽61内壁接触的过程中会经过一次降温处理，承载装置7上方的多晶硅完全熔化并熔化后的液体流入储液装置6的内不时，此时承载装置7的负重完全消失并在复位塞76的作用下完全复位使得外固定架75的顶部与触发开关64接触，使得触发开关64发出信号并控制双管型加热器8进行关闭，当多晶硅从支撑柱2被加入到承载装置7的上方并发生运后外固定架75会与触发开关64脱离接触从而使双管型加热器8再次进入工作状态。
27.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
28.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。