本实用新型属于多晶硅加工设备领域,主要涉及一种多晶硅铸锭测温装置。
技术背景
硅的含量在地壳中所有的元素中居第二位,地壳中含量最多的元素氧和硅结合形成的二氧化硅SiO2,占地壳总质量的87%。硅以大量的硅酸盐矿和石英矿存在于自然界中。如果说碳是组成生物界的主要元素,那么,硅就是构成地球上矿物界的主要元素。由于硅易于与氧结合,自然界中没有游离态的硅存在。硅有晶态和无定形两种同素异形体。晶态硅又分为单晶硅和多晶硅。
多晶硅是由多晶硅铸锭炉生产出来的,多晶硅的生产是把高纯多晶硅装入到铸锭炉中,先融化成液态,通过铸锭炉的自动化操作,使液态的硅自下而上缓慢的重新结晶,生成大块的多晶硅铸锭。在多晶硅的铸锭过程中,需要首先将多晶硅原料和掺杂剂放入铸锭炉中,给铸锭炉抽真空并通入氩气,然后给炉内的加热器通电进行加热,先预热,使得石英坩埚的温度达到1200~1300摄氏度后,保持四到五个小时,然后逐渐增加加热功率,使石英坩埚内的温度达到1500摄氏度左右,硅原料开始融化,融化过程持续九至十一个小时。然后将石英坩埚的温度降至1420至1440摄氏度,通过缓慢提升隔热系统或者缓慢降低石英坩埚的方法,使下部的液态硅温度降低首先凝固成晶体,并从下往上非常缓慢的长晶。最后,待石英坩埚内的液态硅全部结晶成固态后,把炉内的温度再降低一些,使硅锭在形成的过程中可以消除硅锭内部的应力和裂纹,以减少位错现象的发生。
综上,在多晶硅的铸锭过程中,温度的监测对多晶硅成品质量十分重要,因此,需要在铸锭炉中放置测温装置,并可以实现铸锭炉中温度的多位置测定,以随时准确了解铸锭炉中的温度情况。
技术实现要素:
为了实时监测多晶硅铸锭时的温度,本实用新型提供一种多晶硅铸锭测温装置,可以实现多晶硅铸锭的均匀测温。
本实用新型所采用的设计方案是:一种多晶硅铸锭测温装置,包括隔热笼1,所述隔热笼1内部设有石英坩埚2,所述石英坩埚2内部装有石墨护板3,所述石墨护板3下方装有石墨支撑柱4,所述石墨护板3内设有热电偶测温仪5,所述热电偶测温仪5下方设有测温仪导线保护管6,所述测温仪导线保护管6内设有测温仪导线7,所述测温仪导线7的另一端连接在数显屏8。
本实用新型提供的设计方案中,所述石墨支撑柱4有两根,对称分布在测温仪导线保护管6的两侧。
本实用新型提供的设计方案中,所述石墨支撑柱4穿过石英坩埚2的底部,将石墨护板3固定在隔热笼1的底部。
本实用新型提供的设计方案中,所述测温仪导线保护管6连接在热电偶测温仪5的底部,并通到隔热笼1底面的外侧。
本实用新型提供的设计方案中,所述测温仪导线7的两端分别连接在热电偶测温仪5和数显屏8上。
本实用新型具有以下优点:
本实用新型结构简单,将测温装置放置在坩埚的内部,增加了测温装置与待测部位的接触面积,可以实现多晶硅铸锭的均匀测温,实用性强。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为多晶硅铸锭测温装置的三维结构图。1-隔热笼,2-石英坩埚,3-石墨护板,4-石墨支撑柱,5-热电偶测温仪,6-测温仪导线保护管,7-测温仪导线,8-数显屏。
具体实施方式
下面将结合本实用新型附图和具体设计方案,对本实用新型实施例中的设计方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利保护的范围。
实施例1
如图1多晶硅铸锭测温装置的三维结构图所示,一种多晶硅铸锭测温装置,包括隔热笼1,所述隔热笼1内部设有石英坩埚2,所述石英坩埚2内部装有石墨护板3,所述石墨护板3下方装有石墨支撑柱4,所述石墨护板3内设有热电偶测温仪5,所述热电偶测温仪5下方设有测温仪导线保护管6,所述测温仪导线保护管6内设有测温仪导线7,所述测温仪导线7的另一端连接在数显屏8。
所述石墨支撑柱4有两根,对称分布在测温仪导线保护管6的两侧。
所述石墨支撑柱4穿过石英坩埚2的底部,将石墨护板3固定在隔热笼1的底部。
所述测温仪导线保护管6连接在热电偶测温仪5的底部,并通到隔热笼1底面的外侧。
所述测温仪导线7的两端分别连接在热电偶测温仪5和数显屏8上。
在装置使用时,加热产生的温度经热电偶测温仪获取,并将温度信号通过测温仪导线传输到数显屏上,通过数显屏读取温度信息,实现多晶硅铸锭温度的实时监测。
本实用新型结构简单,将测温装置放置在坩埚的内部,增加了测温装置与待测部位的接触面积,可以实现多晶硅铸锭的均匀测温,实用性强。
各位技术人员须知:虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述,但是本实用新型的发明思想并不仅限于此专利,任何运用本实用新型思想的改装,都将纳入本专利专利权保护范围内。