一种单晶硅提拉炉和生长单晶硅的拉制方法.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CN108301038A(43)申请公布日2018.07.20(21)申请号201710028070.1(22)申请日2017.01.12(71)申请人新疆知信科技有限公司地址830000新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市高新区（新市区）昆明路西一巷230号2-3层(72)发明人夏高强范协诚银波王文胡颖罗飞飞宋高杰(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人罗建民邓伯英(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种单晶硅提拉炉和生长单晶硅的拉制方法(57)摘要本发明公开了一种单晶硅提拉炉和生长单晶硅的拉制方法，一种单晶硅提拉炉，包括：炉腔，炉腔内设置有用于加热的管式反应器、坩埚、单晶硅提拉机构、用于对坩埚进行加热的加热器，气体硅源在管式反应器内热分解反应生成硅粉，硅粉或者硅粉熔融成为熔融硅进入到坩埚内，单晶硅提拉机构设置于坩埚上方，单晶硅提拉机构用于提拉籽晶将坩埚内的熔融硅拉制生长单晶硅。本发明省略了固体硅料的生产步骤，可以降低能耗，还可以节约生产及处理固体硅料所需的巨额投资，可以避免固体硅料引入污染问题，从而保证生成的单晶硅的纯度，相对于固体硅料的连续补料，气体硅源热分解补充熔融硅料可以更为简便地实现，并且补充熔融硅料的速度可以做到精确的控制。CN108301038ACN108301038A权利要求书1/1页1.一种单晶硅提拉炉，其特征在于，包括：炉腔，所述炉腔内设置有用于加热的管式反应器、坩埚、单晶硅提拉机构、用于对所述坩埚进行加热的加热器，气体硅源在所述管式反应器内热分解反应生成硅粉，所述硅粉或者所述硅粉熔融成为熔融硅进入到所述坩埚内，所述单晶硅提拉机构设置于所述坩埚上方，所述单晶硅提拉机构用于提拉籽晶将所述坩埚内的熔融硅拉制生长单晶硅。2.根据权利要求1所述的单晶硅提拉炉，其特征在于，所述坩埚包括第一子坩埚和第二子坩埚，所述第一子坩埚设置于所述第二子坩埚内，所述第一子坩埚和所述第二子坩埚的开口同向设置，所述第一子坩埚与所述第二子坩埚底部连通，所述硅粉或者所述硅粉熔融成为熔融硅进入到其中一个子坩埚内，所述单晶硅提拉机构用于提拉籽晶将另外一个子坩埚内的熔融硅拉制生长单晶硅。3.根据权利要求2所述的单晶硅提拉炉，其特征在于，所述硅粉或者所述硅粉熔融成为熔融硅进入到所述第二子坩埚内，所述单晶硅提拉机构用于提拉籽晶将所述第一子坩埚内的熔融硅拉制生长单晶硅。4.根据权利要求2或3所述的单晶硅提拉炉，其特征在于，所述硅粉或者所述硅粉熔融成为熔融硅进入的其中一个子坩埚的开口端的高度低于另外一个子坩埚的开口端的高度。5.根据权利要求1～3任意一项所述的单晶硅提拉炉，其特征在于，所述管式反应器的出口位于所述坩埚内的熔融硅内。6.根据权利要求1～3任意一项所述的单晶硅提拉炉，其特征在于，所述管式反应器由石英、碳材料、碳化硅、氮化硅中的一种制成；所述管式反应器的内壁涂层为SiC或Si3N4。7.一种使用权利要求1～6任意一项所述单晶硅提拉炉生长单晶硅的拉制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过在所述炉腔内的管式反应器内加热气体硅源，热分解反应生成硅粉；(2)所述硅粉或者所述硅粉加热熔融成为熔融硅进入到所述坩埚内；(3)通过单晶硅提拉机构提拉籽晶将所述坩埚内的熔融硅拉制生长单晶硅。8.根据权利要求7所述的生长单晶硅的拉制方法，其特征在于，所述步骤(2)之前，还包括步骤(i)所述坩埚内预先放置有固体硅料，通过所述加热器加热将该固体硅料熔融成熔融硅。9.根据权利要求7所述的生长单晶硅的拉制方法，其特征在于，所述步骤(1)中加热的温度为500～1000℃。10.根据权利要求7所述的生长单晶硅的拉制方法，其特征在于，所述步骤(3)通过所述单晶硅提拉机构提拉籽晶将所述坩埚内的熔融硅非连续拉制生长单晶硅。11.根据权利要求7所述的生长单晶硅的拉制方法，其特征在于，所述气体硅源为甲硅烷、二氯二氢硅、三氯氢硅中的一种；优选的是，所述气体硅源为甲硅烷。12.根据权利要求7～11任意一项所述的生长单晶硅的拉制方法，其特征在于，所述硅粉的粒径为50nm～50μm。2CN108301038A说明书1/6页一种单晶硅提拉炉和生长单晶硅的拉制方法技术领域[0001]本发明属于晶体硅生长技术领域，具体涉及一种单晶硅提拉炉和生长单晶硅的拉制方法。背景技术[0002]晶体硅是硅类半导体和太阳能光伏电池的重要原材料。目前晶体硅生长方法主要有两种：一种方法是将固体硅料放在铸锭炉中进行铸锭，所生产出的产品是多晶硅，切片后主要用于太阳能光伏电池片的制造；另一种方法是将固体硅料放在单晶炉中，熔化后