單晶硅拉晶方法、單晶爐及晶棒與流程

本申請涉及太陽能電池，尤其涉及一種單晶硅拉晶方法、單晶爐及晶棒。

背景技術：

1、單晶硅拉晶是指將石英坩堝內的硅塊進行高溫熔化之后得到液體硅，再通過籽晶與液體硅熔接，使得液體硅吸附在籽晶表面并基于籽晶的晶向生長，通過拉動籽晶，籽晶不斷吸附液體硅，從而生長成為晶棒。

2、拉晶過程中，液體硅對坩堝內壁的沖刷以及單晶爐內的化學反應均會產生sio。部分sio傳輸到液體硅表面，液體硅表面的sio被蒸發成氣體，被單晶爐內的氬氣帶走；少量的sio溶解在液體硅中，以氧原子形態存在于液體硅中，最終進入晶棒，導致晶棒中存在一定的含氧量。

3、隨著不斷拉晶，液體硅液位不斷下降，液體硅表面的蒸發面積變小，導致石英坩堝內的sio不能及時揮發并被氬氣帶走，而是更多地溶解在液體硅之中。從而出現晶棒的尾部氧含量比頭部氧含量更高的情況，即氧反翹現象，氧反翹會影響晶棒的成品率。

4、需要說明的是，上述內容并不必然是現有技術，也不用于限制本申請的專利保護范圍。

技術實現思路

1、本申請實施例提供一種單晶硅拉晶方法、單晶爐及晶棒，以解決或緩解上面提出的一項或更多項技術問題。

2、本申請實施例的第一方面，提供一種單晶硅拉晶方法，單晶硅拉晶方法包括等徑操作，等徑操作包括第一階等徑和多階等徑，第一階等徑的順序在多階等徑之前；在第一階等徑之后，按照多階等徑的先后順序，由先到后逐階下調從第一氬氣進氣口進入單晶爐內的第一氬氣流量；以及打開第二氬氣進氣口并逐階上調從多個第二氬氣進氣口進入單晶爐內的第二氬氣流量；其中，第一氬氣進氣口和多個第二氬氣進氣口均設置于單晶爐的爐蓋，多個第二氬氣進氣口在爐蓋的靠近單晶爐的側壁的位置均勻分布。

3、在一種實施方式中，方法還包括：在第一階等徑之后，按照多階等徑的先后順序，由先到后逐階下調堝轉。

4、在一種實施方式中，第一階等徑的堝轉由第一堝轉上升至第二堝轉，第一堝轉為轉肩操作的堝轉。

5、在一種實施方式中，第二堝轉為5-7rpm，第一階等徑的第一氬氣流量為100-110slpm；第一階等徑完成的等徑長度為1400-1600mm。

6、在一種實施方式中，第二氬氣進氣口的數目為4-14個。

7、在一種實施方式中，第二氬氣流量在5-20slpm的范圍內逐階上調。

8、在一種實施方式中，堝轉逐階下調的差值為1-3rpm，第一氬氣流量逐階下調的差值為0-10slpm；第二氬氣流量逐階上調的差值為0-10slpm。

9、本申請實施例的第二方面，提供一種單晶爐，包括爐蓋，爐蓋上設有第一氬氣進氣口和多個第二氬氣進氣口，多個第二氬氣進氣口用于在等徑操作過程中朝向單晶爐內充入氬氣，多個第二氬氣進氣口在爐蓋上均勻分布。

10、在一種實施方式中，爐蓋包括封閉環繞的側壁，多個第二氬氣進氣口環繞側壁均勻分布。

11、在一種實施方式中，第一氬氣進氣口連通第一管道，多個第二氬氣進氣口通過多個支路連通第二管道。

12、本申請實施例的第三方面提供一種晶棒，采用上述實施例任一實施方面的單晶硅拉晶方法制得。

13、本申請實施例通過下調第一氬氣進氣口進入的氬氣量，并配合上調從第二氬氣進氣口進入的氬氣量，可以使得單晶爐的內側壁具有較高含量的氬氣，以促使未處于液體硅正上方的sio也即靠近單晶爐內側壁的sio被氬氣帶走，排出單晶爐外，從而降低單晶爐內的sio含量，降低晶棒的尾部氧含量。

技術特征：

1.一種單晶硅拉晶方法，其特征在于，所述單晶硅拉晶方法包括等徑操作，所述等徑操作包括第一階等徑和多階等徑，所述第一階等徑的順序在所述多階等徑之前；在所述第一階等徑之后，按照所述多階等徑的先后順序，由先到后逐階下調從第一氬氣進氣口進入單晶爐內的第一氬氣流量；以及打開第二氬氣進氣口并逐階上調從多個第二氬氣進氣口進入所述單晶爐內的第二氬氣流量；其中，所述第一氬氣進氣口和所述多個第二氬氣進氣口均設置于所述單晶爐的爐蓋，所述多個第二氬氣進氣口在所述爐蓋的靠近所述單晶爐的側壁的位置均勻分布。

2.根據權利要求1所述的單晶硅拉晶方法，其特征在于，所述方法還包括：在所述第一階等徑之后，按照所述多階等徑的先后順序，由先到后逐階下調堝轉。

3.根據權利要求2所述的單晶硅拉晶方法，其特征在于，所述第一階等徑的堝轉由第一堝轉上升至第二堝轉，所述第一堝轉為轉肩操作的堝轉。

4.根據權利要求3所述的單晶硅拉晶方法，其特征在于，所述第二堝轉為5-7rpm，所述第一階等徑的第一氬氣流量為100-110slpm；所述第一階等徑達到的等徑長度為1400-1600mm。

5.根據權利要求1所述的單晶硅拉晶方法，其特征在于，所述第二氬氣進氣口的數目為4-14個。

6.根據權利要求1所述的單晶硅拉晶方法，其特征在于，所述第二氬氣流量在5-20slpm的范圍內逐階上調。

7.根據權利要求2所述的單晶硅拉晶方法，其特征在于，所述堝轉逐階下調的差值為1-3rpm，所述第一氬氣流量逐階下調的差值為0-10slpm；所述第二氬氣流量逐階上調的差值為0-10slpm。

8.一種單晶爐，其特征在于，包括爐蓋，所述爐蓋上設有第一氬氣進氣口和多個第二氬氣進氣口，所述多個第二氬氣進氣口用于在等徑操作過程中朝向單晶爐內充入氬氣，所述多個第二氬氣進氣口在所述爐蓋上均勻分布。

9.根據權利要求8所述的單晶爐，其特征在于，所述爐蓋包括封閉環繞的側壁，所述多個第二氬氣進氣口環繞所述側壁均勻分布。

10.根據權利要求8或9所述的單晶爐，其特征在于，所述第一氬氣進氣口連通第一管道，所述多個第二氬氣進氣口通過多個支路連通第二管道。

11.一種晶棒，其特征在于，采用權利要求1-7任一項所述的單晶硅拉晶方法制得。

技術總結
本申請實施例提供一種單晶硅拉晶方法、單晶爐及晶棒。單晶硅拉晶方法包括等徑操作，等徑操作包括第一階等徑和多階等徑，第一階等徑的順序在多階等徑之前；在第一階等徑之后，按照多階等徑的先后順序，由先到后逐階下調從第一氬氣進氣口進入單晶爐內的第一氬氣流量；以及打開第二氬氣進氣口并逐階上調從多個第二氬氣進氣口進入單晶爐內的第二氬氣流量。本申請實施例通過下調第一氬氣進氣口進入的氬氣量，并配合上調從第二氬氣進氣口進入的氬氣量，可以使得單晶爐的靠近內側壁的位置具有較高含量的氬氣，以促使靠近單晶爐內側壁的SiO被氬氣帶走，排出單晶爐外，從而降低單晶爐內的SiO含量，降低晶棒的尾部氧含量。

技術研發人員：李亮,馬玉花,袁新生
受保護的技術使用者：天合光能股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21