[发明专利]一种直拉单晶装料方法

说明书

本发明公开了一种直拉单晶装料方法，首先在石英坩埚底部先装填小料，形成80‑120mm厚度的小料底层；然后在小料底层上部，依次堆叠大料，并每堆叠一层大料时，再用小料填充大料的间隙，直至填充至坩埚高度的2/3，形成大小料复合层；随后在大小料复合层的上方外围，紧贴坩埚内壁铺设大料，形成大料围合层，同时在大料围合层中间填充小料，形成小料填充层，直至距离石英坩埚顶部50‑60mm；最后在大料围合层和小料填充层上部平铺两层以上的片状原料，形成片状料覆盖层。本发明直拉单晶装料方法采用区域化原料配置实现快速化料及避免事故的目的。引入片状硅料封堵坩埚顶部减少热量损失避免低温氩气进入硅料间隙带走热量实现加快化料速度的目的。

技术领域

本发明涉及单晶硅生产领域，具体是一种直拉单晶装料方法。

背景技术

随着光伏行业的不断发展，大热场大投料量已成为行业的发展趋势，由于投料量的不断增大，化料时间也在不断增加，加快化料速度可以有效降低化料时间在拉晶时 间中的占比，提高生产效率。目前的方式是提高加热器的化料功率，供给更多热量来 实现加快化料速度的目的，但由于加热器材料自身性能及配套电源柜等设备的限制， 加热器功率只能升至100-150KW，加热器功率越高其使用寿命及使用安全性也会相应 的降低，在化料过程中一旦发生加断裂异常就会造成焖炉事故。此外，目前的坩埚顶 部为开放式无保温结构热量易散失，氩气易进入埚内原料间隙带走埚内的热量，导致 化料时间加长。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种直拉单晶装料方法，以实现进一步加快化料速度，提升单产，同时避免因装料异常而导致的 焖炉事故的发生。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种直拉单晶装料方法，包括如下步骤：

S1：在石英坩埚底部先装填小料，形成80-120mm厚度的小料底层；

S2：在小料底层上部，依次堆叠大料，并每堆叠一层大料时，再用小料填充大料 的间隙，直至填充至坩埚高度的2/3，形成大小料复合层；

S3：在大小料复合层的上方外围，紧贴坩埚内壁铺设大料，形成大料围合层，同 时在大料围合层中间填充小料，形成小料填充层，直至距离石英坩埚顶部50-60mm；

S4：在大料围合层和小料填充层上部平铺两层以上的片状原料，形成片状料覆盖层。

具体地，所述的小料为不规则形状，线性直径≤40mm。

具体地，所述的大料为不规则形状，线性直径在40-80mm。

优选地，所述的大料和小料的线性直径比控制在3:2。

进一步地，步骤S2中，所述的大小料复合层的外围与坩埚内壁接触处，均采用大料紧贴坩埚内壁堆叠。

具体地，步骤S4中，所述的片状原料为圆形片状料或者正方形片状料；圆形片状料直径在200-300mm之间，厚度2-5mm；方形片状料边长在150-210mm之间，厚度 2-5mm。

进一步地，步骤S4中，片状原料平铺时，上一层片状原料覆盖在下一层片状原料的缝隙上，并通过两层以上的片状原料完全覆盖石英坩埚的顶部开口。

有益效果：

本发明直拉单晶装料方法采用区域化原料配置实现快速化料及避免事故的目的。引入片状硅料封堵坩埚顶部减少热量损失避免低温氩气进入硅料间隙带走热量实现加 快化料速度的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/ 或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是本发明采用直拉单晶装料工艺的原理图。