[发明专利]一种多晶硅和准单晶硅铸锭炉及其使用方法

摘要

本发明公开了一种多晶硅和准单晶硅铸锭炉及其使用方法，所述铸锭炉包括石英坩埚，其中，所述石英坩埚的外侧设有第一感应加热器，底部设有第二感应加热器，顶部设有第三感应加热器，所述石英坩埚外设有石墨坩埚，所述石英坩埚和石墨坩埚之间设有隔热层，所述第一感应加热器围绕设置在石墨坩埚的外侧。本发明提供的多晶硅和准单晶硅铸锭炉及其使用方法，通过采用双层坩埚并在不同方位设置多个感应加热器，利用螺旋线圈产生交变磁场在多晶硅原料和溶液内产生涡旋电流，由于感应线圈处在高温热区之外，加热时热损耗较少；通过对感应加热器的线圈排布进行优化设计，在炉内实现精准的定向温度梯度，更好地控制长晶方向并进行快速的定向凝固。

主权项

一种多晶硅和准单晶硅铸锭炉的使用方法，所述多晶硅和准单晶硅铸锭炉包括石英坩埚(1)，其特征在于，所述石英坩埚(1)的外侧设有第一感应加热器(2)，底部设有第二感应加热器(3)，顶部设有第三感应加热器(4)，所述石英坩埚(1)外设有石墨坩埚(5)，所述石英坩埚(1)和石墨坩埚(5)的四周侧壁之间设有隔热层(6)，所述第一感应加热器(2)围绕设置在石墨坩埚(5)的外侧，所述使用方法包括如下步骤：a)在石英坩埚(1)中放入所需的块状多晶硅硅料，然后对铸锭炉抽真空；b)利用外侧的第一感应加热器(2)，底部的第二感应加热器(3)和顶部的第三感应加热器(4)同时对石英坩埚(1)内硅料进行加热，加热时间为9～12小时，熔化后保持硅液温度在1500℃左右；c)接着利用顶部、底部及外侧面感应磁场对硅溶液进行搅拌，以达到均匀溶液的目的；搅拌时间为1小时，停止搅拌后，静置1小时；d)降低底部第二感应加热器(3)和外侧的第一感应加热器(2)的功率，使得铸锭炉内形成由下往上依次升温的定向温度梯度，控制长晶方向并进行定向凝固；e)长晶结束后，降温至退火温度，冷却出炉。