CN107022791A - 一种高效硅晶片热场长晶装置及方法 - Google Patents

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陈旭光
张涛
孙鹏
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Abstract

本发明提供了一种高效硅晶片热场长晶装置，包括炉体，以及设置于炉体外的冷却器，炉体内设置有保温装置，保温装置内设置有坩埚，坩埚的外侧包覆有坩埚护板，坩埚护板外设置有用于对坩埚加热形成热场的加热器，所述坩埚护板底部设置有冷凝板，冷凝板连接有冷却管，冷却管与冷却器连接。本发明实现了对坩埚点局部强冷，实现了对小块籽晶熔化、生长的有效控制，减少单埚籽晶的投放量，已达到提高硅片质量降低成本目的。

Description

一种高效硅晶片热场长晶装置及方法
技术领域
本发明涉及光伏行业，多晶硅片制成领域、准单晶制造领域，具体为一种硅晶片热场长晶装置。
背景技术
硅晶片热场长晶装置是多晶硅片制成领域、准单晶制造领域常用的装置。现有的硅晶片热场长晶装置，对坩埚的冷气范围大，冷却气体不能重复利用，要求籽晶投放量大，籽晶质量很难控制，籽晶成本偏高。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效硅晶片热场长晶装置及方法，以实现对坩埚点局部强冷，实现对小块籽晶熔化、生长的有效控制，减少单埚籽晶的投放量，以达到提高硅片质量降低成本目的。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种高效硅晶片热场长晶装置，包括炉体，以及设置于炉体外的冷却器，炉体内设置有保温装置，保温装置内设置有坩埚，坩埚的外侧包覆有坩埚护板，坩埚护板外设置有用于对坩埚加热形成热场的加热器，所述坩埚护板底部设置有冷凝板，冷凝板连接有冷却管，冷却管与冷却器连接。
所述冷却管内设置有导流管。
所述冷却管通过接头连接有连接管，连接管与冷却器连接。
所述冷却管的端部***冷凝板内部，与坩埚护板底部接触。
所述冷却管与坩埚护板接触位置位于坩埚护板底部的中心点处。
所述加热器包括设置于坩埚护板侧边的环形加热器，以及位于坩埚护板顶部上方的加热器。
一种高效硅晶片热场长晶方法，包括以下步骤：
将籽晶和陶瓷板置于坩埚内，开启加热器和冷却器；通过冷却器中的惰性气体循环对冷却管上部冷却，从而对坩埚护板底中部、坩埚底中部、坩埚底中部的籽晶冷却，控制籽晶的熔化及长晶速度。
有益效果：本发明以实现了对坩埚点局部强冷，实现了对小块籽晶熔化、生长的有效控制，减少单埚籽晶的投放量，达到了提高硅片质量降低成本目的。本发明通过惰性气体循环对冷却管上部冷却，从而对坩埚护板底中部、坩埚底中部、坩埚底中部的籽晶冷却，控制籽晶的熔化及长晶速度。可以用更少的籽晶来完成铸锭，从而达到降低铸锭成本。用更好的籽晶来完成铸锭，从而达到提高铸锭质量目的。解决了现有工艺籽晶用量多，质量、成本难控制的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
一种高效硅晶片热场长晶装置，包括炉体9，以及设置于炉体外的冷却器8，炉体9内设置有保温装置11，保温装置11内设置有坩埚2，坩埚2的外侧包覆有坩埚护板1，坩埚护板1外设置有用于对坩埚2加热形成热场的加热器10，所述坩埚护板1底部设置有冷凝板3，冷凝板3连接有冷却管4，冷却管4内设置有导流管5，冷却管4通过接头6连接有连接管7，连接管7与冷却器8连接。
冷却管4的端部***冷凝板3内部，与坩埚护板1底部接触；冷却管4与坩埚护板1接触位置位于坩埚护板1底部的中心点处。
加热器10包括设置于坩埚护板1侧边的环形加热器，以及位于坩埚护板1顶部上方的加热器，分别对坩埚2的侧面以及顶部提供热场。
一种高效硅晶片热场长晶方法，包括以下步骤：
将籽晶12和陶瓷板13置于坩埚2内，开启加热器10和冷却器8；通过冷却器8中的惰性气体循环对冷却管4上部冷却，从而对坩埚护板1底中部、坩埚2底中部、坩埚2底中部的籽晶12冷却，控制籽晶12的熔化及长晶速度。
本发明可以用更少的籽晶来完成铸锭，从而达到降低铸锭成本。用更好的籽晶来完成铸锭，从而达到提高铸锭质量目的。解决了现有工艺籽晶用量多，质量、成本难控制的问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高效硅晶片热场长晶装置，其特征在于：包括炉体(9)，以及设置于炉体外的冷却器(8)，炉体(9)内设置有保温装置(11)，保温装置(11)内设置有坩埚(2)，坩埚(2)的外侧包覆有坩埚护板(1)，坩埚护板(1)外设置有用于对坩埚(2)加热形成热场的加热器(10)，所述坩埚护板(1)底部设置有冷凝板(3)，冷凝板(3)连接有冷却管(4)，冷却管与冷却器(8)连接。
2.根据权利要求1所述的高效硅晶片热场长晶装置，其特征在于：所述冷却管(4)内设置有导流管(5)。
3.根据权利要求1或2所述的高效硅晶片热场长晶装置，其特征在于：所述冷却管(4)通过接头(6)连接有连接管(7)，连接管(7)与冷却器(8)连接。
4.根据权利要求1所述的高效硅晶片热场长晶装置，其特征在于：所述冷却管(4)的端部***冷凝板(3)内部，与坩埚护板(1)底部接触。
5.根据权利要求4所述的高效硅晶片热场长晶装置，其特征在于：所述冷却管(4)与坩埚护板(1)接触位置位于坩埚护板(1)底部的中心点处。
6.根据权利要求1所述的高效硅晶片热场长晶装置，其特征在于：所述加热器(10)包括设置于坩埚护板(1)侧边的环形加热器，以及位于坩埚护板(1)顶部上方的加热器。
7.一种高效硅晶片热场长晶方法，其特征在于：包括以下步骤：
将籽晶和陶瓷板置于坩埚内，开启加热器和冷却器；通过冷却器中的惰性气体循环对冷却管上部冷却，从而对坩埚护板底中部、坩埚底中部、坩埚底中部的籽晶冷却，控制籽晶的熔化及长晶速度。
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CN101906657A (zh) * 2010-07-08 2010-12-08 王敬 制造单晶锭的***
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