[发明专利]一种太阳能级直拉单晶硅的连续复投的生产方法

摘要

本发明涉及一种太阳能级直拉单晶硅的连续复投的生产方法，本方法包括以下生产流程：首次装料→首次化料→二次加料→二次化料→提拉单晶→取棒→复投→化料→提拉单晶→取棒→停炉、清炉；其中，复投→化料→提拉单晶→取棒过程可根据坩埚寿命及炉台运行情况重复多次进行，以实现单炉次多颗单晶的连续生产，本发明可有效降低生产成本，并显著提高生产效率，解决现有太阳能级直拉单晶硅生产中首次投料量不足、坩埚利用率低以及埚底料剩出多的问题。

主权项

一种太阳能级直拉单晶硅的连续复投的生产方法，其特征在于，以块状原生多晶硅为初装原料加入坩埚，首次化料后利用复投装置将颗粒多晶硅原料加入熔硅，经二次化料后进行拉晶操作，完成第一颗单晶的提拉，取出晶棒后；然后利用复投装置再次向坩埚中投入颗粒多晶硅原料，进行第二颗单晶棒的提拉；依次类推，多次重复复投过程，直至达到坩埚使用寿命上限，以此实现单炉次多颗单晶的连续生产，所述方法包括如下次序步骤：步骤1、首次装料：将块状多晶硅原料加入石英坩埚，并安置于单晶炉主室中；步骤2、首次化料：加热熔化首次装入的原料；步骤3、二次加料：将平均粒径为0.5mm‑2.5mm的颗粒状多晶硅装入复投器，并将复投器安置于单晶炉副室中；打开闸板阀，复投器降入主室，使复投器投料口距离坩埚中熔硅液面 15‑20mm，将复投原料加入熔硅；步骤4、二次化料：关闭闸板阀，取出复投器，加热至全部原料熔化；步骤5、提拉单晶：按照常规方法拉制单晶；步骤6、取棒：单晶提拉结束后，晶体以450‑500mm/h速度缓慢上升冷却大约120分钟，然后将晶棒快速升到副炉室充氩气，取出；步骤7、复投：晶棒取出后，将装有平均粒径为0.5mm‑2.5mm的颗粒状多晶硅的复投器安置于副室，关闭闸板阀；降低单晶炉加热器功率，使埚中剩余多晶硅料液面结晶；将坩埚转速缓慢降低到0；打开闸板阀，复投器降入主室，使复投器投料口距离坩埚中结晶液面15‑20mm，将复投原料加入坩埚，视复投器装料量进行若干次复投，直至复投的原料量满足一次单晶提拉要求为止；步骤8、化料：加热熔化由步骤7复投的原料；步骤9、提拉单晶：工艺同通常的单晶硅提拉工艺；步骤10、取棒：单晶提拉结束后，经冷却由单晶炉副室取出；步骤11、上述步骤7至10可连续实施多次，相邻两次间需判断坩埚及炉台运行状况，连续作业将持续至坩埚使用寿命上限；步骤12.停炉、清炉。