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直拉硅单晶坩埚及拉晶方法

455   编辑:北方有色网   来源:云南嘉泰来新材料有限公司, 包头美科硅能源有限公司  
2026-05-14 16:26:37
权利要求

1.一种直拉硅单晶坩埚,其特征在于:包括坩埚本体(1),所述坩埚本体(1)的材质为钨。

2.一种基于权利要求1所述的直拉硅单晶坩埚的拉晶方法,其特征在于:包括:

将坩埚放置在单晶炉热场埚托上,并将物料投入至坩埚内;

将埚转设置为7~9转,炉压设置为11~13托,进行拉晶处理。

3.根据权利要求2所述的直拉硅单晶坩埚的拉晶方法,其特征在于:所述拉晶处理包括:

坩埚每运行400-500小时,且埚底物料为20-30kg时,采用虹吸装置将埚底物料吸出,并进行物料复投。

4.根据权利要求3所述的直拉硅单晶坩埚的拉晶方法,其特征在于:所述拉晶处理还包括:

在拉晶时间达到预设阈值后停炉,使坩埚自然缓冷;

拆炉对坩埚内表面进行酸洗处理,烘干后再投炉拉晶。

5.根据权利要求4所述的直拉硅单晶坩埚的拉晶方法,其特征在于:所述拉晶时间的预设阈值为1000h。

6.根据权利要求4所述的直拉硅单晶坩埚的拉晶方法,其特征在于:所述坩埚自然缓冷的时间为16h。

7.根据权利要求4所述的直拉硅单晶坩埚的拉晶方法,其特征在于:所述酸洗处理采用的酸清洗剂为氢氟酸。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及单晶硅制造技术领域,特别是涉及一种直拉硅单晶坩埚及拉晶方法。

背景技术

[0002]太阳能单晶硅行业,随着多年技术发展迭代,N型硅片已占市场主流,但N型硅片对氧含量要求极为严苛。

[0003]现有技术一般采用石英坩埚(二氧化硅材质),高温下二氧化硅释放出氧原子进入硅熔液。高埚转加剧熔液与坩埚壁反应,高炉压导致熔硅中的氧无法快速挥发出熔液表面。对此行业现在均采用低埚转、低炉压工艺改善氧进入晶棒,但此极限工艺造成拉晶过程中成晶困难,温度不稳定导致的引放成活率下降,最终造成单产低,运行成本高,此现象是目前行业的难点。

发明内容

[0004]本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点,提供一种直拉硅单晶坩埚及拉晶方法。

[0005]为了解决以上技术问题,本发明的技术方案如下:

一种直拉硅单晶坩埚,包括坩埚本体,所述坩埚本体的材质为钨。

[0006]本发明还提供了一种直拉硅单晶坩埚的拉晶方法,包括:

将坩埚放置在单晶炉热场埚托上,并将物料投入至坩埚内;

将埚转设置为7~9转,炉压设置为11~13托,进行拉晶处理。

[0007]作为本发明所述直拉硅单晶坩埚的拉晶方法的一种优选方案,其中:所述拉晶处理包括:

坩埚每运行400-500小时,且埚底物料为20-30kg时,采用虹吸装置将埚底物料吸出,并进行物料复投。

[0008]作为本发明所述直拉硅单晶坩埚的拉晶方法的一种优选方案,其中:所述拉晶处理还包括:

在拉晶时间达到预设阈值后停炉,使坩埚自然缓冷;

拆炉对坩埚内表面进行酸洗处理,烘干后再投炉拉晶。

[0009]作为本发明所述直拉硅单晶坩埚的拉晶方法的一种优选方案,其中:所述拉晶时间的预设阈值为1000h。

[0010]作为本发明所述直拉硅单晶坩埚的拉晶方法的一种优选方案,其中:所述坩埚自然缓冷的时间为16h。

[0011]作为本发明所述直拉硅单晶坩埚的拉晶方法的一种优选方案,其中:所述酸洗处理采用的酸清洗剂为氢氟酸。

[0012]本发明的有益效果是:

(1)本发明将坩埚本体的材质由传统的石英替换为钨,高温下硅熔体与钨坩埚不会发生反应,可有效杜绝拉晶过程中氧含量高,硅片电池同心圆高的现象,从而实现无氧拉晶,拉晶工艺窗口可放开,进而提升单产,且保证硅棒零氧。

[0013](2)本发明提供的钨坩埚运行时间更长,打破传统石英坩埚运行<600小时极限,可实现1000小时运行,有效提高了拉晶效率。

[0014](3)本发明提供的钨坩埚实现了拉晶过程中坩埚的重复使用,可大大降低拉晶非硅成本。

[0015](4)本发明有效解决了热场拆清频次高的问题,实现了操作人员的精简。

附图说明

[0016]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0017]图1为本发明提供的直拉硅单晶坩埚的结构示意图;

其中:1、坩埚本体。

具体实施方式

[0018]为使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施方式并结合附图,对本发明作出进一步详细的说明。

[0019]图1为本申请实施例提供的直拉硅单晶坩埚的结构示意图。直拉硅单晶坩埚包括坩埚本体1。其中,坩埚本体1的材质为钨。

[0020]将坩埚本体1的材质由传统的石英替换为钨,高温下硅熔体与钨坩埚不会发生反应,可有效杜绝拉晶过程中氧含量高,硅片电池同心圆高的现象,从而实现无氧拉晶,拉晶工艺窗口可放开,进而提升单产,且保证硅棒零氧。

[0021]本申请实施例还提供了一种直拉硅单晶坩埚的拉晶方法,该方法包括以下步骤:

步骤S101:将坩埚放置在单晶炉热场埚托上,并将物料投入至坩埚内。

[0022]具体的,炉台清理完成后,将钨坩埚放置在单晶炉热场埚托上,并进行投料。

[0023]步骤S102:将埚转设置为7~9转,炉压设置为11~13托,进行拉晶处理。

[0024]具体的,投料后采用大埚转、高炉压的拉晶工艺,改善大尺寸晶棒成晶问题。由于钨坩埚无法释放出氧原子,因此可以采用比较宽的工艺窗口拉晶。

[0025]在本实施例中,埚转设置为7~9转,炉压设置为11~13Torr。

[0026]在拉晶处理中,由于拉晶过程中长时间运行会导致埚底熔硅杂质含量高,对晶棒的寿命产生影响,因此,坩埚每运行400-500小时,且埚底物料为20-30kg时,需采用虹吸装置将埚底物料吸出,之后进行物料复投。

[0027]另外,在拉晶处理的时间达到预设阈值后需停炉。钨坩埚强度高,在真空惰性气体保护下抗腐蚀性良好,停炉延迟一段时间使钨坩埚自然缓慢降温后拆炉,对坩埚内表面进行酸洗处理,烘干后再投炉拉晶。

[0028]在本实施中,上述拉晶时间的预设阈值为1000h。坩埚自然缓冷的时间为16h。酸洗处理采用的酸清洗剂为氢氟酸。

[0029]由此,本申请的技术方案将坩埚本体的材质由传统的石英替换为钨,实现无氧拉晶,拉晶工艺窗口可放开,进而提升单产,且保证硅棒零氧。同时,钨坩埚的运行时间更长,打破传统石英坩埚运行<600小时极限,可实现1000小时运行,重复使用,可大大降低拉晶非硅成本。

[0030]除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式;凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。

说明书附图(1)

声明:
“直拉硅单晶坩埚及拉晶方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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