一种直拉单晶热场及用于该热场的复投工艺制造技术

本发明专利技术提供一种直拉单晶热场及用于该热场的复投工艺，包括石英坩埚、石墨/碳碳坩埚、上固化保温筒、中固化保温筒和导流筒，还具有：置于石墨/碳碳坩埚上端面的支撑坩埚和置于上固化保温筒和中固化保温筒之间的支撑保温筒；支撑坩埚上端面低于石英坩埚上端面，且支撑坩埚上端面距离石墨/碳碳坩埚上端面的高度为定值；支撑保温筒分别与上固化保温筒和中固化保温筒连接，且支撑坩埚高度与支撑保温筒高度相同。本发明专利技术在不改变现有石墨/碳碳坩埚、加热器、所有固化保温筒结构的条件下，重新配置较于常规石英坩埚一定高度的新的石英坩埚，在新的热场中进行复投生产，不仅可降低金属杂质进入直拉单晶中，而且可提高单晶质量，降低单棱断苞率。断苞率。断苞率。

【技术实现步骤摘要】
一种直拉单晶热场及用于该热场的复投工艺


[0001]本专利技术属于直拉单晶制造
，尤其是涉及一种直拉单晶热场及用于该热场的复投工艺。

技术介绍

[0002]在直拉单晶过程中，相对于其它热场件如固化保温筒、加热器、石墨/碳碳坩埚等，石英坩埚的结构直接影响着单晶晶体的性能参数和生产效率。现有如何在不改变如固化保温筒、导流筒、加热器、石墨/碳碳坩埚等热场件结构的情况下，最大限度地提高晶体性能参数及生产效率，并降低单棱断苞率，是现有大尺寸化、高质量、低成本加工硅片的关键。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种直拉单晶热场及用于该热场的复投工艺，解决了现有技术中在不改变如固化保温筒、导流筒、石墨/碳碳坩埚等热场件结构的情况下，最大限度地提高晶体性能参数、降低单棱断苞率及生产效率的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种直拉单晶热场，包括石英坩埚、石墨/碳碳坩埚、上固化保温筒、中固化保温筒和导流筒，还具有：
[0006]置于所述石墨/碳碳坩埚上端面的支撑坩埚；
[0007]和置于所述上固化保温筒和所述中固化保温筒之间的支撑保温筒；
[0008]其中，所述支撑坩埚上端面低于所述石英坩埚上端面，且所述支撑坩埚上端面距离所述石墨/碳碳坩埚上端面的高度为定值；
[0009]所述支撑保温筒分别与所述上固化保温筒和所述中固化保温筒连接，且所述支撑坩埚高度与所述支撑保温筒高度相同。
[0010]进一步的，所述支撑坩埚高度为20-80mm；且所述支撑坩埚上端面距离所述石英坩埚上端面的高度为8-15mm。
[0011]进一步的，所述支撑坩埚下端面与所述石墨/碳碳坩埚上端面相适配，且所述支撑坩埚径向厚度与所述石墨/碳碳坩埚径向厚度相同。
[0012]进一步的，所述上固化保温筒包括置于内侧的碳碳环层和置于外侧的固化碳环层，所述碳碳环层与所述固化碳环层紧贴设置；
[0013]所述固化碳环层下端面为与所述中固化保温筒上端面相适配的阶梯面，且所述固化碳环层内侧阶梯面与所述碳碳环层下端面平齐设置；所述碳碳环层上端面与所述导流筒安装台连接设置，且所述固化碳环层上端面为平整平面并与所述导流筒安装台间隙设置。
[0014]进一步的，所述支撑保温筒被置于所述固化碳环层下端面内侧阶梯面下方，其径向厚度与所述上固化保温筒下端面内侧阶梯面径向厚度和所述碳碳环层径向厚度之和相同。
[0015]进一步的，所述上固化保温筒下端面外侧阶梯面与所述中固化保温筒上端面外侧
阶梯面之间有环形间隙，并在所述环形间隙内设有与所述支撑保温筒高度相同的第一垫圈。
[0016]进一步的，在所述固化碳环层上端面为平整平面并与所述导流筒安装台之间设有第二垫圈；所述第二垫圈径向厚度大于所述第一垫圈径向厚度。
[0017]一种直拉单晶复投工艺，用于如上任一项所述的热场，步骤包括：
[0018]每次在拉晶之前，执行所述石英坩埚上端面与置于所述石墨/碳碳坩埚外侧的加热器上端面平齐校准；
[0019]拉制时，降低所述石英坩埚至其下限位置处，并使所述导流筒下端面距离所述石英坩埚内熔硅液面距离不超过25mm；
[0020]每次复投时的复投重量相同。
[0021]进一步的，每次取段拉制的晶体长度相同，且每次取段后所述石英坩埚内的剩料均与初次取段后所述石英坩埚内的剩料重量相同。
[0022]进一步的，所述石英坩埚尺寸为28寸、30寸或32寸。
[0023]与现有技术相比，采用上述技术方案，本专利技术提出的单晶热场，在不改变现有石墨/碳碳坩埚、导流筒、加热器、所有固化保温筒结构的条件下，重新配置较于常规石英坩埚一定高度的新的石英坩埚，相应地，在石墨/碳碳坩埚上端面增加支撑坩埚以配合新的石英坩埚、以及在上固化保温筒和中固化保温筒之间设置支撑固化保温筒，同时保证导流筒下端面与新的石英坩埚内熔硅液面距离，即可在新的热场中进行复投生产，不仅可降低金属杂质进入直拉单晶中，而且可提高单晶质量。复投拉制后获得的晶体的头部Sinton寿命提升30us，电阻率命中率提升5％，使得单晶品质可提升5-8％，单棱断苞率降低了7％左右。
附图说明
[0024]图1是本专利技术一实施例的单晶热场的结构示意图；
[0025]图2是本专利技术一实施例的石英坩埚与石墨/碳碳坩埚的结构示意图；
[0026]图3是本专利技术一实施例的A的放大图；
[0027]图4是本专利技术一实施例的B的放大图。
[0028]图中：
[0029]10、石英坩埚
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20、石墨/碳碳坩埚
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30、支撑坩埚
[0030]40、上固化保温筒
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41、碳碳环层一
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42、固化碳环层一
[0031]50、支撑保温筒
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60、第一垫圈
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70、中固化保温筒
[0032]71、碳碳环层二
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72、固化碳环层二
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80、第二垫圈
[0033]90、导流筒
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100、加热器
具体实施方式
[0034]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0035]本实施例提出一种直拉单晶热场，如图1所示，包括石英坩埚10、石墨/碳碳坩埚20、上固化保温筒40、中固化保温筒70和导流筒90，以及置于石墨/碳碳坩埚20外侧的加热器100，还具有置于石墨/碳碳坩埚20上端面的支撑坩埚30和置于上固化保温筒40和中固化保温筒70之间的支撑保温筒50。其中，支撑坩埚30上端面低于石英坩埚10的上端面，且支撑
坩埚30上端面距离石墨/碳碳坩埚20上端面的高度为定值；支撑保温筒50分别与上固化保温筒40和中固化保温筒70连接，且支撑坩埚30的高度与支撑保温筒50的高度相同。
[0036]本实施例中的石英坩埚10相较于现有常规的石英坩埚的直径不变，其高度增加；而且本实施例中的石墨/碳碳坩埚20、上固化保温筒40、中固化保温筒70和导流筒90，以及加热器100的结构大小均不变，且加热器100和中固化保温筒70的位置不变，相应地，为了适应石英坩埚10位置高度的变化，则要求在石墨/碳碳坩埚20的上端面设置支撑坩埚30，以防止石英坩埚10的上端面变形，也即是，支撑坩埚30的高度即是石英坩埚10较于现有常规石英坩埚高度超出的高度差；同时为了保证石英坩埚10竖直上下行程的变化大小以及保证导流筒90与石英坩埚10相对位置的一定性，特在上固化保温筒40和中固化保温筒70之间设置一支撑保温筒50，且支撑保温筒50的高度与支撑坩埚30的高度相同。
[0037]如图2所示，在本实施例中，石英坩埚10的直径尺寸为28寸、30寸或32寸，当然也可为其它尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直拉单晶热场，包括石英坩埚、石墨/碳碳坩埚、上固化保温筒、中固化保温筒和导流筒，其特征在于，还具有：置于所述石墨/碳碳坩埚上端面的支撑坩埚；和置于所述上固化保温筒和所述中固化保温筒之间的支撑保温筒；其中，所述支撑坩埚上端面低于所述石英坩埚上端面，且所述支撑坩埚上端面距离所述石墨/碳碳坩埚上端面的高度为定值；所述支撑保温筒分别与所述上固化保温筒和所述中固化保温筒连接，且所述支撑坩埚高度与所述支撑保温筒高度相同。2.根据权利要求1所述的一种直拉单晶热场，其特征在于，所述支撑坩埚高度为20-80mm；且所述支撑坩埚上端面距离所述石英坩埚上端面的高度为8-15mm。3.根据权利要求1或2所述的一种直拉单晶热场，其特征在于，所述支撑坩埚下端面与所述石墨/碳碳坩埚上端面相适配，且所述支撑坩埚径向厚度与所述石墨/碳碳坩埚径向厚度相同。4.根据权利要求3所述的一种直拉单晶热场，其特征在于，所述上固化保温筒包括置于内侧的碳碳环层和置于外侧的固化碳环层，所述碳碳环层与所述固化碳环层紧贴设置；所述固化碳环层下端面为与所述中固化保温筒上端面相适配的阶梯面，且所述固化碳环层内侧阶梯面与所述碳碳环层下端面平齐设置；所述碳碳环层上端面与所述导流筒安装台连接设置，且所述固化碳环层上端面为平整平面并与所述导流筒安装台间隙设置。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴树飞，郝瑞军，赵国伟，周泽，刘振宇，杨瑞峰，刘学，王建宇，
申请(专利权)人：内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司，
类型：发明
国别省市：