[發明專利]一種RCZ直拉法大熱場拉多晶工藝

在審

• 申請號: 202111594479.2
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114232075A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 馬新星;王軍磊;王藝澄
• 申請（專利權）人: 包頭美科硅能源有限公司;江蘇美科太陽能科技股份有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B15/20;C30B29/06
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 艾中蘭

本發明公開了一種RCZ直拉法大熱場拉多晶工藝，具體：（1）操作人員對單晶拉制過程中的情況進行判定，根據判定直接從單晶等徑工序進入多晶等徑工序；（2）當多晶長度達到要求時，開始自動多晶提出工藝，具體為：坩堝自動下降30mm；晶升以180mm/h的速度提升到副室，在副室內保壓冷卻30分鐘后，將副室升上上限位，將副室旋轉速度降到副室正常選轉速度的50%，副室旋轉加速度時間設置為正常的兩倍進行晶棒旋出，旋出后正常取棒即可；該工藝提高了多晶的強度，降低多晶墜落導致的異常事故的發生，提高多晶的可利用性，提高安全性。

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池單晶硅生產的RCZ直拉法，在大尺寸熱場條件下的拉多晶的方案，具體為一種RCZ直拉法大熱場拉多晶工藝。

背景技術

單晶爐是一種在惰性氣體（氮氣、氦氣為主）環境中，用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生長無錯位單晶的設備。

隨著需求量的增大單晶爐的也隨之改變，由原來的小熱場到現在RCZ直接法的單晶熱場的不斷增大，這種大熱場的單晶爐發生異常時，單晶無法生長導致的損失不斷增加，目前的方法為通過拉多晶的方法以降低原料的損失。

單晶爐發生異常導致單晶無法生長的情況主要包括如下幾種：爐內雜質過多導致單晶無法生長；爐內剩料少導致爐內溫度不穩定單晶無法生長；引放困難導致單晶無法生長 ；爐內堝轉系統或加熱系統異常導致單晶無法生長。

隨熱場的不斷增大，以上情況導致的拉多晶的概率增加，同時由于熱場增大，導致多晶的重量也相應增大，多晶墜落導致的異常事故率增加。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種RCZ直拉法大熱場拉多晶工藝，該工藝提高了多晶的強度，降低多晶墜落導致的異常事故的發生，提高多晶的可利用性，提高安全性。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種RCZ直拉法大熱場拉多晶工藝，具體包括以下步驟：

（1）操作人員對單晶拉制過程中的情況進行判定，根據判定直接從單晶等徑工序進入多晶等徑工序；

（2）當多晶長度達到要求時，開始自動多晶提出工藝，具體為：

坩堝自動下降30mm；

晶升以180mm/h的速度提升到副室，在副室內保壓冷卻30分鐘后，將副室升上上限位，將副室旋轉速度降到副室正常選轉速度的50%，副室旋轉加速度時長設置為正常的兩倍進行晶棒旋出，旋出后正常取棒即可。

本發明進一步限定的技術方案為：

前述RCZ直拉法大熱場拉多晶工藝中，步驟（1）判定時單晶拉制過程的情況出現斷線，剩料少，二次引放困難時，直接從單晶等徑工序進入多晶等徑工序，所述的多晶等徑工序具體為：

堝轉由當前的6-10r/min降到3-7r/min；主加熱器功率先直接增加2kw，同時主加熱器功率開啟自動升功率模式，以每小時增加2kw，增加2小時，多晶的晶棒直徑與單晶時的晶棒的直徑是一致的，兩小時后開始拉速、直徑、功率的連鎖控制自動控制階段，主加熱器功率每小時增加2kw直至拉速降到50-65mm/h。

前述RCZ直拉法大熱場拉多晶工藝中，步驟（1）判定時單晶拉制過程的情況出現斷線，剩料少，二次引放困難，在對多晶進行提出工藝時，若晶棒長度超過副室可容納長度，無法提到副室旋出，需要連同爐蓋一起提升取棒操作時，晶棒隨爐冷卻7小時后，將爐內充成常壓，將爐蓋上升10mm，繼續冷卻2小時，再將爐蓋升上上限，將副室旋轉速度降到副室正常選轉速度的50%，副室旋轉加速度時間設置為正常的兩倍進行晶棒旋出，旋出后正常取棒即可。

前述RCZ直拉法大熱場拉多晶工藝中，在判定斷線現象時通過單晶爐的斷線自動檢測系統快速發現斷線現象。

前述RCZ直拉法大熱場拉多晶工藝中，步驟（1）判定時單晶拉制過程的情況出現多次引放無法拉成活時，直接從單晶等徑工序進入多晶等徑工序，所述的多晶等徑工序中拉速控制在50-65mm/h。