[發明專利]單晶爐的加料方法

有效

• 申請號: 201310681632.4
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103643286A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 喬松
• 申請（專利權）人: 英利集團有限公司
• 主分類號: C30B15/02
• 分類號: C30B15/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本發明涉及單晶爐加工領域，更具體地，涉及一種單晶爐的加料方法。

背景技術

目前，在單晶爐中拉制硅棒的步驟主要包括裝料、抽空、熔料、穩定化、引晶、放肩、等徑、收尾環節。由于，單晶爐中能夠容納的硅料的量是固定的，一般在120kg至150kg的范圍內，于是，為了進一步增加投料重量，需要采用多次加料技術。多次加料技術的基本步驟包括裝料、抽空、熔料、穩定化、引晶、放肩、等徑、收尾、再投料，之后重復拉制過程，通過該技術可以實現單晶爐的投料量的大幅增加。

然而，由于單晶爐的坩堝內存在熔硅，于是，當向單晶爐的坩堝中添加硅料時，容易出現濺料的情況。濺料的發生不僅會影響硅棒的拉制，還會降低單晶爐熱場的使用壽命。

發明內容

本發明旨在提供一種單晶爐的加料方法，以解決現有技術的向單晶爐中加料時容易出現濺料的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種單晶爐的加料方法，包括：在熔硅的液面的局部生成結晶層；向結晶層上投放硅料。

進一步地，在生成結晶層前，單晶爐的加料方法還包括：向熔硅中投放硅料。

進一步地，向熔硅中投放硅料的速度小于10kg/h。

進一步地，向熔硅中投放硅料之前，提升已經拉制好的硅棒。

進一步地，硅棒的提升速度為4mm/s至5mm/s。

進一步地，當將硅棒提升100mm后，再向熔硅中投放硅料。

進一步地，向結晶層上投放硅料的速度為20kg/h至40kg/h。

進一步地，在向熔硅中投放硅料之前，單晶爐的加料方法還包括：調整液面與單晶爐的導流筒的下端的距離為40mm至60mm；調整單晶爐的加熱器的功率為60kw至75kw。

進一步地，在生成結晶層后，單晶爐的加料方法還包括：控制單晶爐的坩堝以0.01mm/s至0.04mm/s的速度下降；調整單晶爐的加熱器的功率為80kw至95kw。

進一步地，在硅料的投放過程中，單晶爐的加料方法還包括：向單晶爐的坩堝內通入工藝氣體。

進一步地，工藝氣體的流量為0.5l/s至2l/s，工藝氣體的壓力為2000Pa至4000Pa。

進一步地，在投放硅料過程中，單晶爐的加料方法還包括：以0.03轉/s至0.1轉/s的速度轉動坩堝。

本發明通過在單晶爐中的熔硅的液面的局部生成結晶層，并將硅料投放在該結晶層上，可以有效地解決現有技術中的往單晶爐中投料時容易出現濺料的問題。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1示意性示出了本發明中的單晶爐的加料方法。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

本發明提供了一種單晶爐的加料方法，請參考圖1，該單晶爐的加料方法包括：在熔硅的液面的局部生成結晶層；向結晶層上投放硅料。優選地，結晶層位于熔硅的液面的中央區域。由于，熔硅的液面的中央區域的溫度較低，于是，在該處比較容易生成結晶層。

本發明通過在單晶爐中的熔硅的液面的局部生成結晶層，并將硅料投放在該結晶層上，可以有效地解決現有技術中的往單晶爐中投料時容易出現濺料的問題。

優選地，在生成結晶層前，單晶爐的加料方法還包括：向熔硅中投放硅料。在生成結晶層前，可以較緩慢地向熔硅中投入硅料。此時，由于硅料在熔化時需要吸收一部分的熱量，于是，可以使得結晶層在熔硅表面迅速生成。

優選地，向熔硅中投放硅料的速度小于10kg/h。

優選地，向熔硅中投放硅料之前，提升已經拉制好的硅棒。如果在投放硅料之前，已經拉制好了硅棒，則在投料之前需要將硅棒拉離熔硅。優選地，單晶爐中的原硅料為140kg，首次拉制的硅棒的重量為100kg至105kg，長度為1100mm至1200mm。在首次拉制完硅棒后的投料為60kg，第二次拉制的硅棒的重量為90kg至95kg，長度為1000mm至1100mm。

優選地，硅棒的提升速度為4mm/s至5mm/s。

優選地，當將硅棒提升100mm后，再向熔硅中投放硅料。這樣，既不會使硅料濺在硅棒上，又可以使提升硅棒與投料同時進行，進而提高單晶爐的生產效率。