一种单晶炉及用该单晶炉进行直拉单晶稳温工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113549996A(43)申请公布日2021.10.26(21)申请号202010330003.7(22)申请日2020.04.24(71)申请人内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司地址010070内蒙古自治区呼和浩特市赛罕区阿木尔南街19号(72)发明人吴树飞王林高润飞谷守伟王建平周泽杨志赵国伟刘振宇郝瑞军刘学皇甫亚楠杨瑞峰郭志荣钟旭(74)专利代理机构天津诺德知识产权代理事务所(特殊普通合伙)12213代理人栾志超(51)Int.Cl.C30B15/20(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种单晶炉及用该单晶炉进行直拉单晶稳温工艺(57)摘要本发明提供一种单晶炉，包括炉盖和主炉室，还具有若干用于监测所述主炉室石英坩埚中熔硅液面上设定区域内的温度监控装置，所述监控装置置于所述炉盖内侧且被置于所述主炉室导流筒的斜上方；所述监控装置均朝所述设定区域方向倾斜设置。本发明还提出一种用该单晶炉进行直拉单晶稳温工艺。本发明通过设置用于熔硅液面尤其是靠近中心位置处的温度，实现熔硅液面温度监控自动调整，以保证稳温拉制工序中固液界面温度的横定，为后续成功引晶奠定基础，监控区域设置合理，监控温度精准且易于控制，实现熔硅液面温度的自动调节,从而保证单晶晶体生长温度梯度的一致性，提高生产效率。CN113549996ACN113549996A权利要求书1/1页1.一种单晶炉，包括炉盖和主炉室，其特征在于，还具有若干用于监测所述主炉室石英坩埚中熔硅液面上设定区域内的温度监控装置，所述监控装置置于所述炉盖内侧且被置于所述主炉室导流筒的斜上方；所述监控装置均朝所述设定区域方向倾斜设置。2.根据权利要求1所述的一种单晶炉，其特征在于，所述监控装置被设置在靠近所述炉盖上端开口一侧；所述监控装置至少与置于所述炉盖上的CCD摄像机错位设置；所述监控装置与所述CCD摄像机位于同一径向圆周上。3.根据权利要求1或2所述的一种单晶炉，其特征在于，所述监控装置包括罩体和置于所述罩体内侧的测温仪，所述罩体为上端开口设置的槽体且靠近所述炉盖一侧设置；所述罩体倾斜方向与所述测温仪相适配。4.根据权利要求3所述的一种单晶炉，其特征在于，所述设定区域靠近所述熔硅液面中心位置设置，且所述设定区域至少包括固液界面；所述设定区域距离所述固液界面最小距离为0-15mm。5.根据权利要求1-2、4任一项所述的一种单晶炉，其特征在于，所述单晶炉还包括置于所述单晶炉外侧的控制器，所述控制器用于接收和处理所述监控装置测出的数据。6.一种直拉单晶稳温工艺，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述的单晶炉，执行所述监控装置对固液界面中的所述设定区域进行温度监控，获得若干组温度测试值；取所有所述测试值的平均值，并使所述平均值与稳温温度的标准值相比较；再调整加热器功率以使所述平均值在所述标准值范围内。7.根据权利要求6所述的一种直拉单晶稳温工艺，其特征在于，当所述平均值小于所述标准值时，执行提升所述加热器功率并使所述加热器功率以设定升温系数进行加热，直至获得的温度所述平均值在所述标准值范围内。8.根据权利要求7所述的一种直拉单晶稳温工艺，其特征在于，当所述平均值大于所述标准值时，执行降低所述加热器功率并使所述加热器功率以设定降温系数进行加热，直至获得的温度所述平均值在所述标准值范围内。9.根据权利要求8所述的一种直拉单晶稳温工艺，其特征在于，所述升温系数为1.2-1.5；所述降温系数为0.5-0.7。10.根据权利要求6-9任一项所述的一种直拉单晶稳温工艺，其特征在于，所述稳温温度的所述标准值为1430-1475℃。2CN113549996A说明书1/5页一种单晶炉及用该单晶炉进行直拉单晶稳温工艺技术领域[0001]本发明属于直拉单晶拉制领域，尤其是涉及一种单晶炉及用该单晶炉进行直拉单晶稳温工艺。背景技术[0002]在直拉单晶工艺中，热场温度是保证单晶拉制的关键参数之一，现有固液界面上的温度控制是提拉头上方设置一个红外感应器以监控液位温度，但当进入引晶、等径工步时，液位控制的红外感应器由于安装在提拉头上方，在单晶拉制过程中会被逐渐提升的晶体遮挡，因此需要关闭液位控制，这时只能通过人工手动调节拉速,并从CCD窗口向炉体内观察固液界面的投影亮度来确定稳温温度，以保证在等径过程中固液界面温度恒定。但这种操作方式需要依据人员的经验来判断，对操作技能要求较高，但无法统一量化，容易存在判断失误导致拉晶失败，且拉制出的单晶质量差异性较大，无法统一，对于后续追溯较困难。对于多次复投拉制使用的石英坩埚和热场，其自身保温功能不再精确，需要加大对固液界面的温度监控才能保证单晶拉制的正常进