一種相互補(bǔ)料的單晶爐及其使用方法

本發(fā)明公開(kāi)了一種相互補(bǔ)料的單晶爐及其使用方法，包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)有兩個(gè)開(kāi)口向上的存放腔，所述存放腔內(nèi)設(shè)有用于熔融多晶硅的熔融組件，所述存放腔上側(cè)設(shè)有用于夾緊固定子晶的夾緊組件，兩個(gè)所述存放腔之間設(shè)有用于導(dǎo)流的熔融液體的轉(zhuǎn)接組件，所述轉(zhuǎn)接組件包括連通左右兩側(cè)所述存放腔的連通腔，在進(jìn)行超規(guī)模單晶硅棒拉晶時(shí)，根據(jù)需要自動(dòng)完成左右兩側(cè)石英鍋內(nèi)的熔融液體的互換，從而可以便于實(shí)現(xiàn)所需的長(zhǎng)度拉晶，從而擴(kuò)大生產(chǎn)范圍，在二次添加熔融液體的時(shí)候，自動(dòng)完成左右兩側(cè)的石英鍋的升降，從而保證拉晶的石英鍋的拉晶液體平面，從而保證拉晶的平穩(wěn)進(jìn)行。2100433B

專利榮譽(yù)

2021年6月24日，《一種氣化爐燒嘴及其使用方法、含其的氣化爐》獲得第二十二屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。

單晶爐是一種在惰性氣體（氮?dú)狻⒑鉃橹鳎┉h(huán)境中,用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生長(zhǎng)無(wú)錯(cuò)位單晶的設(shè)備。

購(gòu)買技術(shù)主要要求

1.單晶爐裝料量（單臺(tái)機(jī)產(chǎn)能多少） 2. 能拉多長(zhǎng)、幾寸的硅棒 3. 拉制晶棒的成品率是多少4拉出硅棒品質(zhì)（少子壽命、電阻率、碳氧含量、位錯(cuò)密度） 5設(shè)備制造工藝控制保證 6自動(dòng)化控制程度 7設(shè)備主要關(guān)鍵部件的配置等 。

單晶爐型號(hào)定義

單晶爐型號(hào)有兩種命名方式，一種為投料量，一種為爐室直徑。比如85爐，是指主爐筒的直徑大小，120、150等型號(hào)是由裝料量來(lái)決定的

單晶爐主要需要控制的方面

一、晶體直徑（尺寸）

二、溫度（功率控制）

三、原料（硅料）

四、泄漏率，氬氣質(zhì)量等

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單晶爐熱場(chǎng)的設(shè)計(jì)與仿真

單晶直徑在生長(zhǎng)過(guò)程中可受到溫度，提拉速度與轉(zhuǎn)速，坩堝跟蹤速度與轉(zhuǎn)速，保護(hù)氣體的流速等因素的影響。其中溫度主要決定能否成晶，而速度將直接影響到晶體的內(nèi)在質(zhì)量，而這種影響卻只能在單晶拉出后通過(guò)檢測(cè)才能獲知。溫度分布合適的熱場(chǎng)，不僅單晶生長(zhǎng)順利，而且品質(zhì)較高；如果熱場(chǎng)的溫度分布不是很合理,生長(zhǎng)單晶的過(guò)程中容易產(chǎn)生各種缺陷,影響質(zhì)量，情況嚴(yán)重的出現(xiàn)變晶現(xiàn)象生長(zhǎng)不出來(lái)單晶。因此在投資單晶生長(zhǎng)企業(yè)的前期，一定要根據(jù)生長(zhǎng)設(shè)備，配置出最合理的熱場(chǎng)，從而保證生產(chǎn)出來(lái)的單晶的品質(zhì)。在晶體生長(zhǎng)分析與設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)與數(shù)值仿真是相輔相成的，其過(guò)程可以分為兩個(gè)部分：

（1）在第一階段,利用引上法晶體生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行數(shù)值模擬參數(shù)的調(diào)整。

（2）在第二階段,利用數(shù)值模擬是用來(lái)確定最佳的晶體生長(zhǎng)工藝參數(shù)。

數(shù)值仿真是用來(lái)獲得廉價(jià)的，完整的和全面細(xì)節(jié)的結(jié)晶過(guò)程，以此方法用來(lái)預(yù)測(cè)晶體生長(zhǎng),改善晶體生長(zhǎng)技術(shù)。數(shù)值模擬是當(dāng)實(shí)驗(yàn)的費(fèi)用太昂貴或無(wú)法常規(guī)進(jìn)行時(shí)一種非常有用或必不可少的方法。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于無(wú)經(jīng)驗(yàn)人員，可以形象化展示熔體流動(dòng)的歷史點(diǎn)缺陷和熱應(yīng)力細(xì)節(jié)。所以數(shù)值仿真是一種達(dá)到較高生產(chǎn)率和較好滿足市場(chǎng)對(duì)晶體直徑，質(zhì)量要求的最好辦法。面向過(guò)程的仿真軟件FEMAG為用戶提供了可以深入研究的數(shù)值工具,用戶通過(guò)有效的計(jì)算機(jī)模擬可以設(shè)計(jì)和優(yōu)化工作流程。通過(guò)對(duì)單晶爐熱場(chǎng)的仿真計(jì)算，優(yōu)化設(shè)計(jì)單晶爐的機(jī)械結(jié)構(gòu)，在拉晶過(guò)程中以仿真結(jié)果設(shè)定合理的理論拉晶曲線，就可以在實(shí)際生產(chǎn)中是完全可以生長(zhǎng)出合格的單晶棒。