CN115478318A - 一种磁控拉晶装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例，提供了一种磁控拉晶装置，包括单晶炉、坩埚以及磁控组件；坩埚设置于单晶炉内，用于盛放硅液，所述磁控组件设置于所述硅液上方。磁控组件包括环形磁体，环形磁体内设置有用于单晶硅棒穿设的拉晶通道，环形磁体靠近硅液设置，用于在硅液内形成勾型磁场。所述勾型磁场在所述硅液的液面的磁场强度大于或者等于0.1毫特。硅液内部的勾型磁场可以有效抑制硅液的纵向热对流、横向热对流以及其他方向的热对流，抑制了硅液在多个方向的热对流。这样，就可以减少硅液对坩埚壁的冲刷，降低硅液中的杂质含量，提高了拉晶质量。而且，磁控拉晶装置的结构简单，在现有的拉晶装置的基础上仅需进行少量的改进即可实施，适用范围广泛且成本较低。

Description

一种磁控拉晶装置

技术领域

本申请属于光伏技术领域，具体涉及一种磁控拉晶装置。

背景技术

在光伏技术领域中，为了提高单晶硅生产过程中晶体的品质，通常采用磁控拉晶装置通过磁控拉晶法(Magnetic Field Applied Czochralski Method，MCZ)进行拉晶。

现有技术中，在磁控拉晶装置中设置磁场发生设备，通过磁场发生设备产生的磁场穿过坩埚内的硅液，使得硅液与磁场相作用而产生洛仑兹力，从而抑制硅液的热对流以及硅液对坩埚壁的冲刷，从而降低拉晶不均产生的影响，以及降低硅液中的杂质。因此，磁控拉晶装置对于单晶硅的生产有着重要影响。

然而，发明人在研究现有技术的过程中发现，磁场发生设备只能对纵向或者横向单一方向的硅液热对流进行抑制，抑制作用较为有限。且现有磁场发生设备多安装于炉体外，结构复杂且庞大，需要对原有的拉晶装置进行较大改造，工程量大，周期长，大大增加了生产成本。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种磁控拉晶装置。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例，提出了一种磁控拉晶装置，所述磁控拉晶装置包括单晶炉、坩埚以及磁控组件；

所述坩埚设置于所述单晶炉内，用于盛放硅液，所述磁控组件设置于所述硅液上方；

所述磁控组件包括环形磁体，所述环形磁体内设置有用于单晶硅棒穿设的拉晶通道，所述环形磁体靠近所述硅液设置，用于在所述硅液内形成勾型磁场；

所述勾型磁场在所述硅液的液面的磁场强度大于或者等于0.1毫特。

可选地，所述环形磁体为一体成型结构。

可选地，所述环形磁体为分体结构，所述环形磁体包括多个磁性件，所述多个磁性件沿周向依次分布以形成所述拉晶通道。

可选地，所述多个磁性件中，相邻两个所述磁性件之间抵接。

可选地，所述多个磁性件中，相邻两个所述磁性件间隔设置。

可选地，所述多个磁性件中，每个所述磁性件的磁极分布相同。

可选地，所述环形磁体包括相对设置的内侧壁和外侧壁，以及分别与所述内侧壁和所述外侧壁连接的顶面和底面；

所述环形磁体的磁极包括第一磁极和第二磁极，所述第一磁极与所述第二磁极相反；

其中，所述第一磁极设置于所述内侧壁，所述第二磁极设置于所述外侧壁，或者，所述第一磁极设置于所述顶面，所述第二磁极设置于所述底面。

可选地，所述单晶炉内设有换热器，所述换热器设置于所述坩埚上方，所述磁控组件连接于所述换热器。

可选地，所述环形磁体的内壁与所述单晶硅棒的外壁之间的间距包括2－10厘米中的任一数值。

可选地，所述磁控组件还包括冷却层和隔热层；

所述冷却层包覆于所述环形磁体，所述隔热层包覆于所述冷却层，所述冷却层内通有冷却介质。

本申请实施例中，所述磁控拉晶装置包括单晶炉、坩埚以及磁控组件；所述坩埚设置于所述单晶炉内，用于盛放硅液，所述磁控组件设置于所述硅液上方；所述磁控组件包括环形磁体，所述环形磁体内设置有用于单晶硅棒穿设的拉晶通道，所述环形磁体靠近所述硅液设置，用于在所述硅液内形成勾型磁场，所述勾型磁场在所述硅液的液面的磁场强度大于或者等于0.1毫特。通过本申请中所述磁控拉晶装置设置有所述磁控组件，所述磁控组件连接于所述换热器，所述磁控组件中设置有所述环形磁体，所述环形磁体的至少部分位于所述坩埚内，以使得所述环形磁体可以靠近所述坩埚内的所述硅液设置，并在所述硅液内形成所述勾型磁场。在具体的应用中，在所述勾型磁场在所述硅液的液面的磁场强度大于或者等于0.1豪特的情况下，所述硅液内部的勾型磁场可以有效抑制所述硅液的纵向热对流、横向热对流以及其他方向的热对流，抑制了所述硅液在多个方向的热对流。这样，就可以减少所述硅液对所述坩埚壁的冲刷，降低所述硅液中的杂质含量，提高了拉晶质量。而且，所述磁控拉晶装置的结构简单，在现有的拉晶装置的基础上仅需进行少量的改进即可实施，适用范围广泛且成本较低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例所述的一种磁控拉晶装置的结构示意图；

图2是本申请实施例所述的一种磁控拉晶装置的磁感线的部分示意图；

图3是本申请实施例所述的一种磁控拉晶装置的部分结构示意图；

图4是本申请实施例所述的一种环形磁体的结构示意图之一；

图5是本申请实施例所述的一种环形磁体的结构示意图之二；

图6是本申请实施例所述的一种环形磁体的结构示意图之三；

图7是本申请实施例所述的一种环形磁体的结构示意图之四；

图8是本申请实施例所述的一种环形磁体的结构示意图之五；

图9是本申请实施例所述的一种环形磁体的结构示意图之六；

图10是本申请实施例所述的一种磁控组件的结构示意图。

附图标记：10－单晶炉；20－坩埚；30－磁控组件；11－换热器；12－加热器；13－托杆；31－环形磁体；311－磁感线；21－硅液；22－单晶硅棒；23－拉晶通道；32－磁性件；33－内侧壁；34－外侧壁；35－顶面；36－底面；37－冷却层；38－隔热层；301－环状本体；302－进水管；303－出水管。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

单晶硅的生产一般在单晶炉10内采用直拉法得到单晶硅棒22。为了提高单晶硅生产过程中单晶硅棒22的品质，避免出现杂质含量高、分布不均匀等不良效果，一般通过磁控拉晶法进行拉晶。具体地，采用磁控拉晶装置在直拉法过程中，在熔融的硅液21部分施加磁场，通过硅液21热对流切割磁场产生的磁感线311，产生洛伦兹力，抑制硅液21的热对流。制备得到杂质含量较低、分布较为均匀的单晶硅棒22。

参照图1至10，示出了本申请实施例所述的一种磁控拉晶装置的结构示意图，具体可以包括：单晶炉10、坩埚20以及磁控组件30；坩埚20设置于单晶炉10内，用于盛放硅液21，磁控组件30设置于硅液21上方；磁控组件30包括环形磁体31，环形磁体31内设置有用于单晶硅棒22穿设的拉晶通道23，环形磁体31靠近硅液21设置，用于在硅液21内形成勾型磁场。所述勾型磁场在硅液21的液面的磁场强度大于或者等于0.1毫特。

在本申请实施例中，所述磁控拉晶装置设置有磁控组件30，磁控组件30连接于换热器11，磁控组件30中设置有环形磁体31，环形磁体31的至少部分位于坩埚20内，以使得环形磁体31可以靠近坩埚20内的硅液21设置，并在硅液21内形成勾型磁场311。具体地，环形磁体31在硅液21内产生的磁场中，在硅液21的液面位置处的磁场具有最大磁场强度。通过设置勾型磁场在硅液21的液面的最大磁场强度大于或者等于0.1毫特(符号为mT)，使得环形磁体31对所有硅液21均具有较好的热对流抑制效果，避免距离环形磁体31对较远处的硅液21形成的磁场较弱，而很难起到显著的抑制作用，丧失经济性。这样，硅液21内部的勾型磁场可以有效抑制硅液21的纵向热对流、横向热对流以及其他方向的热对流，抑制了硅液21在多个方向的热对流。从而可以减少硅液21对坩埚20壁的冲刷，降低硅液21中的杂质含量，提高了拉晶质量。而且，所述磁控拉晶装置的结构简单，在现有的拉晶装置的基础上仅需进行少量的改进即可实施，适用范围广泛且成本较低。

具体地，在本申请实施例中，环形磁体31的磁场强度指其“剩余磁化强度”(Remanence)，符号Br；硅液21的液面处的磁场强度指该处的“磁通密度”，是矢量，所谓大小指其绝对值的大小，常用符号B表示，这两者国际通用单位均为特斯拉(符号为T)。

在实际应用中，拉晶装置通常可以由单晶炉10、加热器12、换热器11、坩埚20以及托杆12组成。加热器12靠近坩埚20设置，以将坩埚20内的硅料加热成硅液21，并使得硅液21保持在适合生长晶棒的温度。托杆13连接于坩埚20的底部，以对坩埚20进行承托。示例地，坩埚20具体可以包括石英坩埚、石墨坩埚中的至少一种，本申请实施例对于坩埚20的具体材质可以不做限定。

参照图2，示出了本申请实施例中所述的一种勾型磁场的磁感线示意图。如图2所示，所述勾型磁场在硅液21内的磁感线311为圆弧状的磁感线311。这样，部分磁感线311能够切割硅液21中的纵向热对流，产生洛伦兹力，对硅液21中的纵向热对流实现抑制作用。同时，其中另一部分磁感线311能够切割硅液21中的横向热对流，产生洛伦兹力，对硅液21中的横向热对流实现抑制作用。而且，磁感线311还能够切割纵向和横向之外的其他方向的热对流产生洛伦兹力。示例的，所述其他方向可以为与横向之间的倾角为45°、60°等方向。这样，实现对硅液21中的多个方向的热对流均可进行抑制的作用，对磁场的利用率几乎恒定，具有较高的利用率，提升磁控组件30对硅液21中热对流的抑制效果。

在本申请的一些可选实施例中，换热器11包括背离设置的顶端和底端，磁控组件30可以连接于换热器11的底端。这样，能够在不增加其他安装结构的基础上，使得磁控组件30位于与液面最近的位置，使得磁控组件30对硅液21热对流具有较佳的抑制效果。

具体地，在本申请实施例中，磁控组件30可以安装于换热器11的内部，也可以安装于换热器11的外部，本申请实施例磁控组件30的具体安装方式可以不做限定。

示例地，磁控组件30的具体结构如图3所示，磁控组件30可以包括换热器11和环形磁体31；换热器11包括环状本体301、进水管302，以及出水管303。环状本体301内设置有环状腔体，所述环状腔体用于容纳冷却介质。进水管302与所述环状腔体连通，进水管302用于将所述冷却介质通入所述环状腔体内。出水管303与所述环状腔体连通，出水管303用于将所述环状腔体内的所述冷却介质导出。环形磁体31连接于所述环状本体301靠近所述坩埚20的一侧。

在单晶硅棒22的拉制过程中，通过所述冷却介质在环状腔体内的循环，可以将单晶硅棒22结晶时释放的热量快速带走，提高单晶硅棒22的拉制速度。具体的，环状本体301可以采用具有一定强度的金属材料制成。环状本体301内设置有通道，所述通道与拉晶通道23贯通，用于使单晶硅棒22沿拉晶通道23通过。由于环状本体301的环状腔体内可以持续通入循环的冷却介质，在单晶硅棒22通过环状本体301的通道和拉晶通道23时，可以与环状腔体内的所述冷却介质发生热交换，迅速地带走单晶硅棒22的结晶潜热，提高单晶硅棒22的拉制速度。

具体的，进水管302可以连接于环状腔体的底部，出水管303可以连接于环状腔体的顶部。这样，冷却介质可以经进水管302从环状腔体的底部进入，流经环状腔体后从顶部的出水管303流出，实现热量的传导。

本申请实施例中，环形磁体31可以设置在环状腔体靠近坩埚20的一侧，并且，环形磁体31的至少部分可以伸入坩埚20内，以使得环形磁体31可以靠近坩埚20内的硅液21设置，并在硅液21内形成勾型磁场。

示例地，在本申请实施例中，环形磁体31可以为永磁体，例如铁硼磁体，也可以为电磁体，还可以是永磁体和电磁体的组合等等，本申请实施例对环形磁体31的具体形式可以不做限定。

可选地，在本申请实施例中，如图4所示，环形磁体31为一体成型结构，以便于对环形磁体31进行加工制得，减少了物料损耗和制造工序，并且使得环形磁体31具有较强的磁场。

在本申请的一些可选实施例中，如图5至7所示，环形磁体31可以为分体结构。具体的，环形磁体31可以包括多个磁性件32，多个磁性件32沿周向依次分布以形成所述拉晶通道23。这样，能够实现环形磁体31布置位置的灵活设置，适用于各种不同结构的单晶炉10，还能够避开单晶炉10内的部分结构分布。

具体地，磁性件32可以为铁磁件，也可以为电磁线圈模块，本申请实施例对磁性件32的具体类型可以不做限定。如图4至7所示，示出了磁性件32为铁磁件的不同分布情况。在磁性件32为铁磁件的情况下，所述铁磁件可以包括但不局限于钐钴磁铁、钕铁硼磁铁以及氧化铁磁铁中的任意一种。由于铁磁件的结构简单且成本较低，在磁性件32为铁磁件的情况下，可以使得磁性件32的结构相应较为简单，且成本较低。在磁性件32为电磁线圈模块的情况下，所述电磁线圈模块在通电的情况下可以产生磁场，每个电磁线圈类模块似于一个磁块。

可选地，在本申请实施例中，如图5所示，多个磁性件32中，相邻两个磁性件32之间抵接。这样，便于使得多个磁性件32围合形成完整的圆环形，具有较好的稳定性，使得环形磁体31能够产生较强的磁场。

在本申请实施例中，可选地，多个磁性件32中，如图6至7所示，相邻两个磁性件32间隔设置。这样，可以适用于各种不同结构的单晶炉10，便于在安装时避开单晶炉10内的可能会造成干涉的部分结构分布。此外，还可以节省环形磁体31的用料，降低生产成本。

示例地，在本申请实施例中，磁性件32的截面包括弧形面和矩形面中的至少一种，便于适用不同的应用场景，提升磁控组件30的兼容性。如图6所示，磁性件32的截面包括弧形面，多个弧形面的磁性件32围合形成圆环磁体，弧形面的磁性件32能够以较少的数量更好地形成环形磁体31。如图7所示，磁性件32的截面包括矩形面，多个矩形面的磁性件32围合形成圆环磁体，具有更灵活的分布方式，便于适用于各种不同结构的单晶炉10。此外，环形磁体31还可以包括弧形面磁性件32和矩形面磁性件32的组合，本申请实施例对此可以不做限定。

可选地，在本申请实施例中，多个磁性件32中，每个磁性件32的磁极分布相同。这样，使得多个磁性件32绕轴向分布形成的环形磁体31具有较大的磁场强度，使得磁性组件对硅液21的热对流效果有较好的抑制作用。

具体地，在本申请实施例中，每个磁性件32的磁极分布相同指的是，若一个磁性件32靠近拉晶通道23的一端磁极为N极，远离拉晶通道23一端磁极为S极，则另一个磁性件32靠近拉晶通道23的一端磁极也为N极，远离拉晶通道23一端磁极也为S极。若一个磁性件32靠近拉晶通道23的一端磁极为S极，远离拉晶通道23一端磁极为N极，则另一个磁性件32靠近拉晶通道23的一端磁极也为S极，远离拉晶通道23一端磁极也为N极。依次类推，每个磁性件32靠近拉晶通道23的一端磁极皆为N极，远离拉晶通道23一端磁极皆为S极，或者，每个磁性件32靠近拉晶通道23的一端磁极皆为S极，远离拉晶通道23一端磁极皆为N极。本申请实施例对每个磁性件32的具体磁极分布可以不做限定。

需要说明的是，每个磁性件32的磁极分布也可以不相同。也即，一个磁性件32靠近拉晶通道23的一端磁极为N极，远离拉晶通道23一端磁极为S极；另一个磁性件32靠近拉晶通道23的一端磁极可以为S极，远离拉晶通道23一端磁极可以为N极。

可选地，在本申请实施例中，环形磁体31包括相对设置的内侧壁33和外侧壁34，以及分别与内侧壁33和外侧壁34连接的顶面35和底面36。环形磁体31的磁极包括第一磁极和第二磁极，所述第一磁极与所述第二磁极相反。其中，如图9所示，所述第一磁极设置于内侧壁33，所述第二磁极设置于外侧壁34。或者，如图8所示，所述第一磁极设置于顶面35，所述第二磁极设置于底面36。这样，在本申请实施例中，可以采用不同的磁极分布的环形磁体31，应用于不同的实际使用场景中，提升磁控组件30的兼容性。

示例地，在本申请实施例中，在第一磁极为N极的情况下，第二磁极则为S极，可以设置内侧壁33为N极，外侧壁34为S极，形成径向分布的磁场。或者，可以设置顶面35为N极，底面36为S极，形成纵向分布的磁场。在第一磁极为S极的情况下，第二磁极则为N极，可以设置内侧壁33为S极，外侧壁34为N极，形成径向分布的磁场。或者，可以设置顶面35为S极，底面36为N极，形成纵向分布的磁场。

在本申请实施例中，具体地，可以设置第一磁极为N极，第二磁极为S极，也可以设置第一磁极为S极，第二磁极为N极。本申请实施例对此可以不做限定。

此外，还可以将环形磁体31倾斜一定角度设置，例如45°、60°等等，以形成各种不同方向的磁场分布。本申请实施例对环形磁体31倾斜的倾角可以不做限定。

参照下表1，在模拟实验中，分别将磁场分布设置为径向分布磁场、纵向分布磁场、环形磁体31倾角为45°分布的磁场，以及不设置磁控组件30，进行对照实验。如表1所示，在设置磁场强度均为1.2T(Tesla，特斯拉，简称特)的情况下，得到在径向分布磁场中硅液21的最高流速为0.013m/s，在纵向分布磁场中硅液21的最高流速为0.027m/s，在环形磁体31倾角为45°的磁场分布中硅液21的最高流速为0.034m/s，以及在无磁场分布时硅液21的最高流速为0.055m/s。

表1

由此可得，上述三种磁场分布情况均可对硅液21的热对流起到较好的抑制作用。其中，径向分布的磁场对硅液21的热对流相比而言更优。也即，将环形磁体31的内侧壁33设为N极，外侧壁34设为S极，或者将环形磁体31的内侧壁33设为S极，外侧壁34设为N极所形成的的径向磁场效果较好。

在本申请实施例中，可选地，环形磁体31的内壁与单晶硅棒22的外壁之间的间距包括2－10厘米中的任一数值。也即，若环形磁体31的内径为D1，单晶硅棒22的外径为D2，则4cm≤D2－D1≤20cm，使得环形磁体31能够在不影响拉晶的同时对硅液21的热对流具有较好的抑制效果。避免环形磁体31的内壁与单晶硅棒22的外壁之间的间距较小，而阻碍保护性气体沿拉晶通道23的流动，妨碍操作晶体生长时观察固液生长界面。也避免了环形磁体31的内壁与单晶硅棒22的外壁之间的间距较大，而削弱了磁控组件30对硅液21热对流的抑制效果。

在本申请实施例中，若环形磁体31的外径为D3，坩埚20的内径为D4，设置D3＜D4，可以使得环形磁体31位于坩埚20内以靠近硅液21的液面上方设置，使得磁控组件30的产生的磁场较强。

具体地，在本申请实施例中，在环形磁体31安装于换热器11底端的外部的情况下，环形磁体31与硅液21的液面之间的间距包括2－10厘米(符号为cm)中的任一数值。这样，使得环形磁体31对单晶硅棒22具有较好的拉晶效果，不影响单晶硅棒22的生长。避免环形磁体31与硅液21液面之间的间距较小，而阻碍保护性气体沿拉晶通道23的流动，妨碍操作晶体生长时观察固液生长界面。也避免了环形磁体31与硅液21液面之间的间距较大，而削弱了磁控组件30对硅液21热对流的抑制效果。

可选地，在本申请实施例中，磁控组件30还包括冷却层37和隔热层38，冷却层37包覆于环形磁体31，隔热层38包覆于冷却层37，冷却层37内通有冷却介质，避免环形磁体31的磁性失效，提升所述磁控拉晶装置的使用寿命。

在实际应用中，在拉晶过程中单晶炉10内需要施加较高的温度，硅液21为熔融状态也具有较高的温度，单晶炉10内可产生超过1400℃的高温，容易对磁控组件30造成损伤。例如使得通电线圈被烧毁、永磁体消磁等等。因此，通过隔热层38阻隔硅液21产生的高温对环形磁体31的影响，并通过冷却层37内的冷却介质降低环形磁体31的温度，以避免环形磁体31的磁性失效。

示例地，隔热层38的材质可以包括金属、陶瓷以及低导热率的耐火材料等等中的至少一种，其导热系数可以低于50w/(m＊k)，耐受温度高于1000℃，具有较好的耐高温性能。隔热层38可以全部为上述材料中任一种，也可以是上述材质的任意组合，本申请实施例对此可以不做限定。

具体地，冷却层37内可以通入流动的冷却介质，也可以通入不流动的冷却介质，进行定期更换，本申请实施例对此也可以不做限定。示例地，冷却介质的材质可以包括水、气体或其他液体等等，以对环形磁体31进行冷却降温，使得环形磁体31的温度小于或者等于300℃，不影响其产生的磁场。

综上，本申请实施例所述的磁控拉晶装置至少可以包括以下优点：

在本申请实施例中，所述磁控拉晶装置包括单晶炉、坩埚以及磁控组件；所述坩埚设置于所述单晶炉内，用于盛放硅液，所述磁控组件设置于所述硅液上方；所述磁控组件包括环形磁体，所述环形磁体内设置有用于单晶硅棒穿设的拉晶通道，所述环形磁体靠近所述硅液设置，用于在所述硅液内形成勾型磁场，所述勾型磁场在所述硅液的液面的磁场强度大于或者等于0.1毫特。通过本申请中所述磁控拉晶装置设置有所述磁控组件，所述磁控组件连接于所述换热器，所述磁控组件中设置有所述环形磁体，所述环形磁体的至少部分位于所述坩埚内，以使得所述环形磁体可以靠近所述坩埚内的所述硅液设置，并在所述硅液内形成所述勾型磁场。在具体的应用中，在所述勾型磁场在所述硅液的液面的磁场强度大于或者等于0.1豪特的情况下，所述硅液内部的勾型磁场可以有效抑制所述硅液的纵向热对流、横向热对流以及其他方向的热对流，抑制了所述硅液在多个方向的热对流。这样，就可以减少所述硅液对所述坩埚壁的冲刷，降低所述硅液中的杂质含量，提高了拉晶质量。而且，所述磁控拉晶装置的结构简单，在现有的拉晶装置的基础上仅需进行少量的改进即可实施，适用范围广泛且成本较低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种磁控拉晶装置，其特征在于，所述磁控拉晶装置包括单晶炉、坩埚以及磁控组件；

所述坩埚设置于所述单晶炉内，用于盛放硅液，所述磁控组件设置于所述硅液上方；

所述磁控组件包括环形磁体，所述环形磁体内设置有用于单晶硅棒穿设的拉晶通道，所述环形磁体靠近所述硅液设置，用于在所述硅液内形成勾型磁场；

所述勾型磁场在所述硅液的液面的磁场强度大于或者等于0.1毫特。

2.根据权利要求1所述的磁控拉晶装置，其特征在于，所述环形磁体为一体成型结构。

3.根据权利要求1所述的磁控拉晶装置，其特征在于，所述环形磁体为分体结构，所述环形磁体包括多个磁性件，所述多个磁性件沿周向依次分布以形成所述拉晶通道。

4.根据权利要求3所述的磁控拉晶装置，其特征在于，所述多个磁性件中，相邻两个所述磁性件之间抵接。

5.根据权利要求3所述的磁控拉晶装置，其特征在于，所述多个磁性件中，相邻两个所述磁性件间隔设置。

6.根据权利要求4所述的磁控拉晶装置，其特征在于，所述多个磁性件中，每个所述磁性件的磁极分布相同。

7.根据权利要求1所述的磁控拉晶装置，其特征在于，所述环形磁体包括相对设置的内侧壁和外侧壁，以及分别与所述内侧壁和所述外侧壁连接的顶面和底面；

所述环形磁体的磁极包括第一磁极和第二磁极，所述第一磁极与所述第二磁极相反；

其中，所述第一磁极设置于所述内侧壁，所述第二磁极设置于所述外侧壁，或者，所述第一磁极设置于所述顶面，所述第二磁极设置于所述底面。

8.根据权利要求1所述的磁控拉晶装置，其特征在于，所述单晶炉内设有换热器，所述换热器设置于所述坩埚上方，所述磁控组件连接于所述换热器。

9.根据权利要求1所述的磁控拉晶装置，其特征在于，所述环形磁体的内壁与所述单晶硅棒的外壁之间的间距包括2－10厘米中的任一数值。

10.根据权利要求1所述的磁控拉晶装置，其特征在于，所述磁控组件还包括冷却层和隔热层；

所述冷却层包覆于所述环形磁体，所述隔热层包覆于所述冷却层，所述冷却层内通有冷却介质。

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