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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115198348A(43)申请公布日2022.10.18(21)申请号202110396723.8(22)申请日2021.04.13(71)申请人晶科能源股份有限公司地址334100江西省上饶市经济开发区晶科大道1号申请人浙江晶科能源有限公司(72)发明人欧子杨白枭龙张昕宇(74)专利代理机构北京汇思诚业知识产权代理有限公司11444专利代理师钱娴静(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图4页(54)发明名称单晶硅制备方法及装置(57)摘要本申请提供单晶硅制备方法及装置,其中,单晶硅制备装置至少包括单晶炉、坩埚、加热器、导流筒、晶体提拉装置及热盖板;坩埚用于收容硅原料,在加热器的作用下所述硅原料熔化形成硅熔体;热盖板可拆卸连接在晶体提拉装置上,热盖板包括沿周向依次间隔设置的多个扇叶,多个扇叶沿水平方向倾斜设置;晶体提拉装置用于带动热盖板向靠近导流筒下端开口处移动,并带动热盖板旋转。本申请的单晶硅制备方法及装置,能够抑制热量散失,显著提高熔料效率;有效压制硅熔体中的挥发物从顶部挥发,改善单晶硅的拉晶环境,提升单晶硅品质。CN115198348ACN115198348A权利要求书1/2页1.一种单晶硅制备装置,其特征在于,所述单晶硅制备装置至少包括单晶炉、坩埚、加热器、导流筒、晶体提拉装置及热盖板;所述坩埚用于收容硅原料,在所述加热器的作用下所述硅原料熔化形成硅熔体;所述热盖板可拆卸连接在所述晶体提拉装置上,所述热盖板包括沿周向依次间隔设置的多个扇叶,所述多个扇叶沿水平方向倾斜设置;所述晶体提拉装置用于带动所述热盖板向靠近所述导流筒下端开口处移动,并带动所述热盖板旋转。2.根据权利要求1所述的单晶硅制备装置,其特征在于,所述热盖板上的扇叶与水平面之间的倾斜角度为20度~45度。3.根据权利要求1所述的单晶硅制备装置,其特征在于,所述晶体提拉装置上设有N层热盖板,1≤N≤10,相邻两层热盖板的扇叶倾斜方向相反,且同一层热盖板上的多个扇叶倾斜角度相一致。4.根据权利要求3所述的单晶硅制备装置,其特征在于,所述热盖板的单层厚度为20mm~50mm,和/或,所述N层热盖板的整体厚度为20mm~100mm。5.根据权利要求1所述的单晶硅制备装置,其特征在于,所述热盖板的外沿呈圆形,所述热盖板的直径为250mm~300mm。6.根据权利要求1所述的单晶硅制备装置,其特征在于,所述热盖板的外沿形状与所述导流筒下端开口的形状相匹配,且所述热盖板的直径小于所述导流筒下端开口的内径。7.根据权利要求2至6任一项所述的单晶硅制备装置,其特征在于,所述扇叶的材质包括碳碳材料、石墨、硅、钼或钨中的至少一种。8.根据权利要求1所述的单晶硅制备装置,其特征在于,所述晶体提拉装置通过金属丝与重锤连接;所述单晶炉顶部的副室内设有卡合装置,所述卡合装置包括驱动器及与驱动器连接的可伸缩卡块,所述可伸缩卡块用于锁定所述热盖板;当所述驱动器带动所述可伸缩卡块解锁所述热盖板时,所述热盖板能够卡合固定于所述重锤上。9.一种单晶硅制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:在将硅原料投入单晶炉内的坩埚中之后,晶体提拉装置带动热盖板移动至导流筒下端开口处,其中,所述热盖板包括沿周向依次间隔设置的多个扇叶,所述多个扇叶沿水平方向倾斜设置;将单晶炉内抽真空后通入保护气体,所述晶体提拉装置带动所述热盖板旋转,并在所述保护气体作用下利用加热器熔化硅原料,得到硅熔体;当所述硅熔体温度稳定后,将晶种浸入所述硅熔体中,之后依次进行引晶、放肩及等径生长;在等径生长完成后,进行收尾阶段,使得晶体的直径逐步缩小直至与所述硅熔体分离,待所述晶体冷却至室温后取出以获得单晶硅。10.根据权利要求9所述的单晶硅制备方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤:在取出单晶硅后,所述晶体提拉装置带动所述热盖板向下移动并穿过所述导流筒下端开口,控制所述热盖板的旋转速度为1转/min~10转/min。2CN115198348A权利要求书2/2页11.根据权利要求10所述的单晶硅制备方法,其特征在于,所述热盖板穿过所述导流筒下端开口后,所述热盖板下降至与所述导流筒下端开口之间的距离为50mm~400mm。12.根据权利要求9所述的单晶硅制备方法,其特征在于,在熔料及单晶硅拉制过程中,所述热盖板的旋转速度为1转/min~5转/min。13.根据权利要求9所述的单晶硅制备方法,其特征在于,在熔料过程中,控制所述坩埚的底部加热器功率为80kw~90kw,控制所述坩埚的侧部加热器功率为100kw~120kw。14.根据权利要求9所述的单晶硅制备方法,其特征在于,所述方法满足以下特征