[發明專利]單晶爐熱場裝置、單晶爐及單晶生長控制方法

在審

• 申請號: 202010043383.6
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN113122910A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 鄧浩;嚴立新;付澤華;馬少林;王建波;馬寶;文永飛;謝志宴
• 申請（專利權）人: 華坪隆基硅材料有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B15/20;C30B29/06
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 白曉晰

1.一種單晶爐熱場裝置，其特征在于，包括：

熱屏(1010)，所述熱屏(1010)在其中心形成有氣流通道；

換熱部件(1020)，所述換熱部件(1020)設置在所述氣流通道內，并圍合地形成提拉通道；

所述熱屏(1010)設置在坩堝(2000)的上方；

所述熱屏(1010)具有底部，所述底部至少部分地阻擋在所述換熱部件(1020)與所述坩堝(2000)內的硅熔體液面(2010)之間。

2.根據權利要求1所述的單晶爐熱場裝置，其特征在于，

所述底部在朝向所述硅熔體液面(2010)的一側具有隔離面(1010A)；

所述隔離面(1010A)與所述硅熔體液面(2010)之間的距離為10-60mm。

3.根據權利要求1所述的單晶爐熱場裝置，其特征在于，還包括：

集熱體(1030)；

所述集熱體(1030)成組地設置于所述換熱部件(1020)；

所述集熱體(1030)位于所述換熱部件(1020)朝向所述提拉通道的一側。

4.根據權利要求3所述的單晶爐熱場裝置，其特征在于，

所述集熱體(1030)包括凸起部；

所述凸起部自所述換熱部件(1020)換熱部件向所述提拉通道方向伸出。

5.根據權利要求3所述的單晶爐熱場裝置，其特征在于，

所述集熱體(1030)與所述換熱部件(1020)一體式加工而成；或

所述集熱體(1030)焊接于所述換熱部件(1020)；

或所述集熱體(1030)螺紋連接于所述換熱部件(1020)。

6.根據權利要求1所述的單晶爐熱場裝置，其特征在于，

所述換熱部件(1020)包括自上而下連接的第一形狀輪廓和第二形狀輪廓；

所述第一形狀輪廓為中空的截斷圓錐形筒；

所述第二形狀輪廓為中空的圓柱形筒；

所述第一形狀輪廓自上而下地收口；

第一形狀輪廓的下端的內徑與第二形狀輪廓的內徑相等。

7.根據權利要求1所述的單晶爐熱場裝置，其特征在于，

所述熱屏(1010)包括內壁(1011)；

所述內壁(1011)包括自上而下連接的第二內壁輪廓和第三內壁輪廓；

所述第二內壁輪廓為截斷圓錐形；

所述第三內壁輪廓為圓柱形；

所述第二內壁輪廓自上而下地收口；

所述第二內壁輪廓的下端的內徑與第三內壁輪廓的內徑相等。

8.根據權利要求7所述的單晶爐熱場裝置，其特征在于，

所述內壁(1011)還包括連接在所述第二內壁輪廓上方的第一內壁輪廓；

所述第一內壁輪廓為圓柱形；

所述第二內壁輪廓的上端的內徑與第一內壁輪廓的內徑相等。

9.根據權利要求1所述的單晶爐熱場裝置，其特征在于，還包括：

冷卻介質輸入管路(1041)；

冷卻介質輸出管路(1042)；

所述換熱部件(1020)內設置有用于冷卻介質流通的流道；

流入所述換熱部件(1020)的流道的冷卻介質由所述冷卻介質輸入管路(1041)輸送；

從所述換熱部件(1020)的流道流出的冷卻介質由所述冷卻介質輸出管路(1042)輸送。

10.一種單晶爐，其特征在于，包括：

坩堝(2000)；

加熱器，設置在所述坩堝(2000)的外側，用于對所述坩堝(2000)加熱；

根據權利要求1至權利要求9中任一項所述的單晶爐熱場裝置，

所述單晶爐熱場裝置的熱屏(1010)設置在所述坩堝(2000)的上方。

11.一種單晶生長控制方法，其特征在于，應用于權利要求10所述的單晶爐，包括：

步驟S1、在各單晶生長階段，獲取預先確定的最大拉晶速度V1M；

步驟S2、根據預先存儲的速度差閾值V1T，確定預設拉晶速度V1P；

步驟S3、根據在指定的第一控制時刻測量到的實際拉晶速度和預設拉晶速度V1P之間的差值，調整加熱器的加熱功率和/或調整所述熱屏的底部的隔離面與所述硅熔體液面之間的距離和/或調整冷卻介質在所述換熱部件的流道內的流速，以使得在指定的第二控制時刻測量到的實際拉晶速度與預設拉晶速度V1P相匹配；

其中，所述各單晶生長階段依次為引晶階段、放肩階段及轉肩階段。