CN218262821U - 一种可降低单晶氧含量的热场 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可降低单晶氧含量的热场，属于单晶炉热场技术领域。包括石英坩埚、底座、上部保温筒、中部保温筒、下部保温筒，所述的底座上设有石英坩埚，石英坩埚侧方从上到下依次包裹有上部保温筒、中部保温筒、下部保温筒，所述的上部保温筒和石英坩埚之间设有加热器，上部保温筒和中部保温筒之间设有隔热筒。本实用新型通过在上部保温筒和中部保温筒之间增加隔热筒，在拉晶过程中，石英坩埚底部拐角被隔热筒阻挡，加热器发热区热量无法直接烘烤石英坩埚底部拐角，降低石英坩埚底部拐角位置温度，提高硅熔体的纵向对流，降低径向对流，使得硅熔体内的溶解氧进入晶体生长界面的概率大大降低，从而达到降低单晶头部氧含量的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于单晶炉热场技术领域，具体的说，涉及一种可降低单晶氧含量的热场。
背景技术
随着单晶热场尺寸的不断增大及N型市场的不断扩大，降低单晶的头部氧含量，从而得到的低氧单晶将逐步成为新的技术路线及产品标准。
目前单晶热场主要以32寸或36寸为主，其中，32寸热场通过近几年技术的不断开发，目前氧含量已控制在12-12.5ppma范围左右，该氧含量下，单晶硅片在电池端表现良好。
36寸热场下，由于硅液和坩埚的接触面积增加，导致坩埚中的氧进入熔硅中更多。同时，由于热场的增大，等径功率的增加，高温加速了坩埚中的氧进入熔硅中的速度。石英坩埚为单晶氧含量的主要来源，高温下，石英坩埚中的氧进入硅熔体中，随着硅熔体的对流进入单晶生长界面，形成间隙氧，目前36寸热场的平均氧含量在14ppma左右，拉制N型产品时，此氧含量下，硅片在电池端表现较差，制成电池后，同心圆明显，对效率有较大影响。为了解决高氧硅片在电池端的不良表现，拉晶端对36寸的单晶降氧具有重要的意义。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提出了一种可降低单晶氧含量的热场。有效降低单晶的头部氧含量，提高单晶硅片在电池端的表现。
为达到上述目的，本实用新型按如下技术方案实施的：
一种可降低单晶氧含量的热场，包括石英坩埚1、底座2、上部保温筒3、中部保温筒4、下部保温筒5，所述的底座2上设有石英坩埚1，石英坩埚1侧方从上到下依次包裹有上部保温筒3、中部保温筒4、下部保温筒5，所述的上部保温筒3和石英坩埚1之间设有加热器6，上部保温筒3和中部保温筒4之间设有隔热筒7。
优选的，所述的隔热筒7包括主筒体7-1、上平面7-2；所述的主筒体7-1为中空式，主筒体7-1顶部可拆卸安装有上平面7-2，主筒体7-1内装填有保温毡。
优选的，所述的隔热筒7总高度为50-150mm。
优选的，所述的隔热筒7为碳碳材质隔热筒，各侧壁厚度为7-15mm。
优选的，所述的隔热筒7与加热器6之间的距离至少为30mm。
优选的，所述上部保温筒3的底部设置有向下延伸的卡块，隔热筒7上设有与卡块相匹配的卡槽。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过在上部保温筒和中部保温筒之间增加隔热筒，在拉晶过程中，石英坩埚底部拐角被隔热筒阻挡，加热器发热区热量无法直接烘烤石英坩埚底部拐角，降低石英坩埚底部拐角位置温度，提高硅熔体的纵向对流，降低径向对流，使得硅熔体内的溶解氧进入晶体生长界面的概率大大降低，从而达到降低单晶头部氧含量的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型保温筒安装示意图；
图2是本实用新型保温筒剖视示意图；
图中，1-石英坩埚、2-底座、3-上部保温筒、4-中部保温筒、5-下部保温筒、6-加热器、7-隔热筒、7-1-主筒体、7-2上平面。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
由图所示，一种可降低单晶氧含量的热场，包括石英坩埚1、底座2、上部保温筒3、中部保温筒4、下部保温筒5，所述的底座2上设有石英坩埚1，石英坩埚1上方设置有导流筒，石英坩埚1侧方从上到下依次包裹有上部保温筒3、中部保温筒4、下部保温筒5，上部保温筒3包裹住石英坩埚1的上半部及其上方的导流筒，中部保温筒4包裹住石英坩埚1的下半部，下部保温筒5包裹住底座2。上部保温筒3和石英坩埚1之间设有加热器6，加热器6与外部电源连接，用于对石英坩埚1及其内部的物料，在石英坩埚1中形成硅熔体，上部保温筒3和中部保温筒4之间设有隔热筒7，阻隔加热器6中热量的向下传递，使得加热器6产生的热量无法直接辐射到石英坩埚底部拐角（R角）位置，降低石英坩埚1转角部位的温度，使得石英坩埚1内的硅熔体内部上下温度梯度增加，进而增加硅熔体纵向对流，减弱硅熔体的径向对流，减少硅熔体中的氧进入生长界面的概率，从而降低单晶的氧含量。
本技术方案中，所述的隔热筒7包括主筒体7-1、上平面7-2；主筒体7-1形状与石英坩埚1相匹配，保证其能够紧密的包裹住石英坩埚1，同时，主筒体7-1上设置有用于规避和加热器6脚板的装配干涉的预留空缺，主筒体7-1为中空式，有效降低主筒体7-1的整体质量，提高主筒体7-1的隔热效果，主筒体7-1顶部可拆卸安装有上平面7-2，使隔热筒7总高度为50-150mm，主筒体7-1内装填有保温毡，通过填充保温毡，进一步提高隔热筒7的隔热效果。
作为优选，隔热筒7为碳碳材质隔热筒7，各侧壁厚度为7-15mm，既能保证隔热筒7在使用过程中不会出现变形，又能满足隔热筒7内具有足够的空间装填保温毡。
作为优选，隔热筒7上顶面与加热器6下底面之间的距离至少为30mm，有效避免加热器6和隔热筒7的安全距离过小而出现打火异常问题，保证热场的正常使用。
作为优选，上部保温筒3的底部设置有向下延伸的卡块，隔热筒7上设有与卡块相匹配的卡槽（示意图中未画出），通过将卡块插入隔热筒7的卡槽中，有效确保隔热筒7安装的稳定性。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围；附图尺寸与具体实物无关，实物尺寸可任意变换。
Claims (6)
1.一种可降低单晶氧含量的热场，包括石英坩埚（1）、底座（2）、上部保温筒（3）、中部保温筒（4）、下部保温筒（5），所述的底座（2）上设有石英坩埚（1），石英坩埚（1）侧方从上到下依次包裹有上部保温筒（3）、中部保温筒（4）、下部保温筒（5），其特征在于：所述的上部保温筒（3）和石英坩埚（1）之间设有加热器（6），上部保温筒（3）和中部保温筒（4）之间设有隔热筒（7）。
2.根据权利要求1所述的一种可降低单晶氧含量的热场，其特征在于：所述的隔热筒（7）包括主筒体（7-1）、上平面（7-2）；所述的主筒体（7-1）为中空式，主筒体（7-1）顶部可拆卸安装有上平面（7-2），主筒体（7-1）内装填有保温毡。
3.根据权利要求2所述的一种可降低单晶氧含量的热场，其特征在于：所述的隔热筒（7）总高度为50-150mm。
4.根据权利要求2所述的一种可降低单晶氧含量的热场，其特征在于：所述的隔热筒（7）为碳碳材质隔热筒，各侧壁厚度为7-15mm。
5.根据权利要求1、2、3或4任一项所述的一种可降低单晶氧含量的热场，其特征在于：所述的隔热筒（7）与加热器（6）之间的距离至少为30mm。
6.根据权利要求1所述的一种可降低单晶氧含量的热场，其特征在于：所述上部保温筒（3）的底部设置有向下延伸的卡块，隔热筒（7）上设有与卡块相匹配的卡槽。
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| CN116334740A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-06-27 | 苏州晨晖智能设备有限公司 | 一种单晶炉及单晶炉降氧方法 |
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