一種相互補料的單晶爐及其使用方法

本發(fā)明公開了一種相互補料的單晶爐及其使用方法，包括爐體，所述爐體內(nèi)設有兩個開口向上的存放腔，所述存放腔內(nèi)設有用于熔融多晶硅的熔融組件，所述存放腔上側設有用于夾緊固定子晶的夾緊組件，兩個所述存放腔之間設有用于導流的熔融液體的轉接組件，所述轉接組件包括連通左右兩側所述存放腔的連通腔，在進行超規(guī)模單晶硅棒拉晶時，根據(jù)需要自動完成左右兩側石英鍋內(nèi)的熔融液體的互換，從而可以便于實現(xiàn)所需的長度拉晶，從而擴大生產(chǎn)范圍，在二次添加熔融液體的時候，自動完成左右兩側的石英鍋的升降，從而保證拉晶的石英鍋的拉晶液體平面，從而保證拉晶的平穩(wěn)進行。2100433B

專利榮譽

2021年6月24日，《一種氣化爐燒嘴及其使用方法、含其的氣化爐》獲得第二十二屆中國專利優(yōu)秀獎。

單晶爐是一種在惰性氣體（氮氣、氦氣為主）環(huán)境中,用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生長無錯位單晶的設備。

購買技術主要要求

1.單晶爐裝料量（單臺機產(chǎn)能多少） 2. 能拉多長、幾寸的硅棒 3. 拉制晶棒的成品率是多少4拉出硅棒品質（少子壽命、電阻率、碳氧含量、位錯密度） 5設備制造工藝控制保證 6自動化控制程度 7設備主要關鍵部件的配置等 。

單晶爐型號定義

單晶爐型號有兩種命名方式，一種為投料量，一種為爐室直徑。比如85爐，是指主爐筒的直徑大小，120、150等型號是由裝料量來決定的

單晶爐主要需要控制的方面

一、晶體直徑（尺寸）

二、溫度（功率控制）

三、原料（硅料）

四、泄漏率，氬氣質量等

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單晶爐熱場的設計與仿真

單晶直徑在生長過程中可受到溫度，提拉速度與轉速，坩堝跟蹤速度與轉速，保護氣體的流速等因素的影響。其中溫度主要決定能否成晶，而速度將直接影響到晶體的內(nèi)在質量，而這種影響卻只能在單晶拉出后通過檢測才能獲知。溫度分布合適的熱場，不僅單晶生長順利，而且品質較高；如果熱場的溫度分布不是很合理,生長單晶的過程中容易產(chǎn)生各種缺陷,影響質量，情況嚴重的出現(xiàn)變晶現(xiàn)象生長不出來單晶。因此在投資單晶生長企業(yè)的前期，一定要根據(jù)生長設備，配置出最合理的熱場，從而保證生產(chǎn)出來的單晶的品質。在晶體生長分析與設計中，實驗與數(shù)值仿真是相輔相成的，其過程可以分為兩個部分：

（1）在第一階段,利用引上法晶體生長實驗來進行數(shù)值模擬參數(shù)的調(diào)整。

（2）在第二階段,利用數(shù)值模擬是用來確定最佳的晶體生長工藝參數(shù)。

數(shù)值仿真是用來獲得廉價的，完整的和全面細節(jié)的結晶過程，以此方法用來預測晶體生長,改善晶體生長技術。數(shù)值模擬是當實驗的費用太昂貴或無法常規(guī)進行時一種非常有用或必不可少的方法。舉例來說，對于無經(jīng)驗人員，可以形象化展示熔體流動的歷史點缺陷和熱應力細節(jié)。所以數(shù)值仿真是一種達到較高生產(chǎn)率和較好滿足市場對晶體直徑，質量要求的最好辦法。面向過程的仿真軟件FEMAG為用戶提供了可以深入研究的數(shù)值工具,用戶通過有效的計算機模擬可以設計和優(yōu)化工作流程。通過對單晶爐熱場的仿真計算，優(yōu)化設計單晶爐的機械結構，在拉晶過程中以仿真結果設定合理的理論拉晶曲線，就可以在實際生產(chǎn)中是完全可以生長出合格的單晶棒。