[发明专利]一种直拉法制备大尺寸单晶硅棒的方法及单晶炉

权利要求书

1.一种直拉法制备大尺寸单晶硅棒的方法，包括化料、引晶、放肩、等径、 收尾和冷却，其特征在于：其等径生长阶段单晶炉热场排气方法为：氩气气流 经导流筒(1)内部进入热场系统，对单晶硅棒生长界面进行吹扫，再沿着导流 筒外壁(11)向上到达排气管路(4)进气口(42)，气流在排气管路(4)内穿 过热场系统保温筒外部的保温材料层(3)，经由位于单晶炉炉底的排气管路(4) 的喇叭口形出气口(44)排出，以便降低单晶生长界面的温度梯度和热场内热 量损失。

2.根据权利要求1所述的一种直拉法制备大尺寸单晶硅棒的方法，其特征 在于，其等径生长阶段的工艺参数设定如下：单晶生长速率为60-80mm/hr， 埚转速度为6-8rpm，晶转速度为10-13rpm，单晶炉内底部加热器(6)功率 在5-30KW内且随单晶长度增长而增大，单晶炉内压力为10-20Torr，氩气流 量为30-60slpm且在单晶生长初期流量为最高。

3.根据权利要求1所述的一种直拉法制备大尺寸单晶硅棒的方法，其特征 在于，所述排气管路(4)进气端部(41)向导流筒外壁(11)上部伸出，且与 导流筒外壁(11)间有间隙，即为进气口(42)。

4.根据权利要求2所述的一种直拉法制备大尺寸单晶硅棒的方法，其特征 在于，排气管路(4)进气伸出端部位于保温筒上方。

5.一种直拉法制备大尺寸单晶硅棒的单晶炉，包括单晶炉内石墨坩埚(5)， 其外围设有加热器(6)，石墨坩埚(5)的上方设有导流筒(1)，导流筒(1) 固定在单晶炉口，用于将单晶生长所需保护气体氩气导流进入单晶炉内，单晶 炉内热场设有保温筒，其包括主保温筒(22)、上保温筒(21)和下保温筒(23)， 主保温筒(22)设置在石墨坩埚(5)外侧，上保温筒(21)设置在导流筒(1) 外侧，下保温筒(23)设置在坩埚下部石墨电极外侧，保温筒与单晶炉壁之间 设有保温材料层(3)，其特征在于，排气管路(4)位于该保温材料层(3)中， 其进气端部(41)位于保温筒上方，且向导流筒外壁(11)上部伸出，其进气 口(42)与导流筒外壁(11)间有间隙，排气管路(4)出气口(44)为喇叭口 形，位于单晶炉炉底。

6.根据权利要求5所述的一种直拉法制备大尺寸单晶硅棒的单晶炉，其特 征在于，导流筒外壁(11)由上段、下段的曲面和中部的垂面构成，其下段曲 面为斜坡面，连接中部的垂面和导流筒(1)内壁，垂面和上保温筒(21)壁平 行。