本发明属于单晶硅生产技术领域，具体涉及一种单晶炉石英坩埚的装料方法。
背景技术：
目前，国内对于单晶炉的23寸热场来说，石英坩埚的规格主要为直径23英寸，高度430mm。同样坩埚大小情况下，同样长度的大直径晶棒需要的料更多，而此时一次性装入所有料，不仅非常困难，也有非常大的风险。为了追求更大投料量，于是就需要二次加料，即先装一部分，等待化料快全熔时再借助二次加料器进行二次加料，这不仅对炉内硅料容易造成二次污染，也延长了拉晶周期，降低了工作效率。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种提高工作效率，一次加料获得最大加料量的单晶炉石英坩埚的装料方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种单晶炉石英坩埚的装料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七种料，A料粒径为50-90mm，B料粒径为20-80mm，C料粒径为3-10 mm，D料粒径为20-50mm，E料粒径为200-350mm，F料粒径为150-220mm，G料粒径为2-5mm，其中A料体积占总加料量的32%，B料体积占总加料量的16%，C料体积占总加料量的6%，D料体积占总加料量的4%，E料体积占总加料量的31%，F料体积占总加料量的5%，G料体积占总加料量的6%，按照以下加料顺序将上述七种料均匀铺层加入坩埚内：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料；所述坩埚为直径23英寸，高度430mm。
一种单晶炉石英坩埚的装料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七种料，A料粒径为50-80mm，B料粒径为20-50mm，C料粒径为3-10 mm，D料粒径为30-50mm，E料粒径为200-300mm，F料粒径为150-200mm，G料粒径为2-5mm，其中A料体积占总加料量的32%，B料体积占总加料量的16%，C料体积占总加料量的6%，D料体积占总加料量的4%，E料体积占总加料量的31%，F料体积占总加料量的5%，G料体积占总加料量的6%，按照以下加料顺序将上述七种料均匀铺层加入坩埚内：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料。
A料为不规则形状，B料为长方体状，C料为不规则形状，D料为不规则形状，E料为圆柱状，F料为圆锥状，G料为颗粒状。
本发明选取七种不同粒径的原料，按照特定的加料顺序，均匀铺层加入坩埚内，同样尺寸的坩埚，按照本发明公开的方法进行装料，可以获得最大的加料量，一次即可完成加料，不需要二次加料，提高工作效率， 避免二次加料对炉内硅料造成二次污染和时间浪费，缩短了拉晶周期。
具体实施方式
实施例1
一种单晶炉石英坩埚的装料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七种料，A料粒径为50-90mm，B料粒径为20-80mm，C料粒径为3-10 mm，D料粒径为20-50mm，E料粒径为200-350mm，F料粒径为150-220mm，G料粒径为2-5mm，其中A料体积占总加料量的32%，B料体积占总加料量的16%，C料体积占总加料量的6%，D料体积占总加料量的4%，E料体积占总加料量的31%，F料体积占总加料量的5%，G料体积占总加料量的6%，按照以下加料顺序将上述七种料均匀铺层加入坩埚内：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料；所述坩埚为直径23英寸，高度430mm。
其中，A料为不规则形状，B料为长方体状，C料为不规则形状，D料为不规则形状，E料为圆柱状，F料为圆锥状，G料为颗粒状。
A料为原生多晶硅；B料为硅芯边皮料，即硅棒线切割成方硅芯后剩余的边皮料；C料为硅粒料，即棒料破碎后余下的小尺寸粒料，不规则即为无规律可循，C料为不规则形状，即是棒料破碎过程中产生的不规则形状的物料；D料为碳头料，即棒状原生多晶硅制备时靠近底部石墨卡瓣一端、碳含量相对较高的料；E料为棒料，即棒状原生多晶硅；F料为硅芯头尾料，即硅棒制备后切割成特定形状时产生的头料和尾料；G料为颗粒硅，是采用流化床硅烷法）生产的一种颗粒状多晶硅。
上述七种原料全部为多晶硅，杂质含量为百万分之几到十亿分之几不等，对制备出的方硅芯产品质量影响可以忽略不计，因此上述七种原料仅是尺寸和形状不同，各种料可以互换，即A料除原生多晶硅，还可以是硅芯边皮料或硅粒料或碳头料或棒料或硅芯头尾料或颗粒硅，B料也可以是硅芯边皮料之外的其他几种料中的任一种，C料、D料、E料、F料、G料同理，也可以是上述七种料中的任一种。
基于上述各种料中杂质含量仅为百万分之几，甚至更低，因此，各种料密度可认为相同，各种料的体积占总加料量的比例也可以是质量比。
实施例2
一种单晶炉石英坩埚的装料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七种料，A料粒径为50-80mm，B料粒径为20-50mm，C料粒径为3-10 mm，D料粒径为30-50mm，E料粒径为200-300mm，F料粒径为150-200mm，G料粒径为2-5mm，其中A料体积占总加料量的32%，B料体积占总加料量的16%，C料体积占总加料量的6%，D料体积占总加料量的4%，E料体积占总加料量的31%，F料体积占总加料量的5%，G料体积占总加料量的6%，按照以下加料顺序将上述七种料均匀铺层加入坩埚内：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料，获得装料量为191kg。
其中，A料为不规则形状，B料为长方体状，C料为不规则形状，D料为不规则形状，E料为圆柱状，F料为圆锥状，G料为颗粒状。
A、B、C、D、E、F、G料分别为原生多晶硅、硅芯边皮料、硅粒料、碳头料、棒料、硅芯头尾料、颗粒硅七种料的种的任一种。
实施例3
一种单晶炉石英坩埚的装料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七种料，A料粒径为50-60mm，B料粒径为20-30mm，C料粒径为3-5 mm，D料粒径为30-37mm，E料粒径为200-240mm，F料粒径为150-170mm，G料粒径为2-3mm，其中A料体积占总加料量的32%，B料体积占总加料量的16%，C料体积占总加料量的6%，D料体积占总加料量的4%，E料体积占总加料量的31%，F料体积占总加料量的5%，G料体积占总加料量的6%，按照以下加料顺序将上述七种料均匀铺层加入坩埚内：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料。
其中，A料为不规则形状，B料为长方体状，C料为不规则形状，D料为不规则形状，E料为圆柱状，F料为圆锥状，G料为颗粒状。
A、B、C、D、E、F、G料分别为原生多晶硅、硅芯边皮料、硅粒料、碳头料、棒料、硅芯头尾料、颗粒硅七种料的种的任一种。
实施例4
一种单晶炉石英坩埚的装料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七种料，A料粒径为60-70mm，B料粒径为30-40mm，C料粒径为5-7 mm，D料粒径为37-44mm，E料粒径为240-270mm，F料粒径为170-180mm，G料粒径为3-4mm，其中A料体积占总加料量的32%，B料体积占总加料量的16%，C料体积占总加料量的6%，D料体积占总加料量的4%，E料体积占总加料量的31%，F料体积占总加料量的5%，G料体积占总加料量的6%，按照以下加料顺序将上述七种料加入坩埚内：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料。
其中，A料为不规则形状，B料为长方体状，C料为不规则形状，D料为不规则形状，E料为圆柱状，F料为圆锥状，G料为颗粒状。
A、B、C、D、E、F、G料分别为原生多晶硅、硅芯边皮料、硅粒料、碳头料、棒料、硅芯头尾料、颗粒硅七种料的种的任一种。
实施例5
一种单晶炉石英坩埚的装料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七种料，A料粒径为70-80mm，B料粒径为40-50mm，C料粒径为7-10 mm，D料粒径为44-50mm，E料粒径为270-300mm，F料粒径为180-200mm，G料粒径为4-5mm，其中A料体积占总加料量的32%，B料体积占总加料量的16%，C料体积占总加料量的6%，D料体积占总加料量的4%，E料体积占总加料量的31%，F料体积占总加料量的5%，G料体积占总加料量的6%，按照以下加料顺序将上述七种料均匀铺层加入坩埚内：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料。
其中，A料为不规则形状，B料为长方体状，C料为不规则形状，D料为不规则形状，E料为圆柱状，F料为圆锥状，G料为颗粒状。
A、B、C、D、E、F、G料分别为原生多晶硅、硅芯边皮料、硅粒料、碳头料、棒料、硅芯头尾料、颗粒硅七种料的中的任一种。
对比例1-5
坩埚尺寸、A-G七种原料的种类、粒径及各料的加料量均与实施例2相同，调整七种料的加料顺序，结果如表1所示。
由表1可知，其他条件相同的情况下，本发明所公开的加料顺序，可以获得最大的装料量。
实施例6-11
在加料时，A料、B料、C料、D料是不可缺少的，除加料种类（七种）不同，加料顺序及其他条件同实施例2，对应料不存在时，跳过该种料，直接加下一种料。
由表2可知，其他条件相同的情况下，本发明所采用的七种原料装料方法，可以获得最大的装料量。
综上所述，本发明选取七种不同粒径的原料，按照特定的加料顺序，均匀铺层加入坩埚内，同样尺寸的坩埚，按照本发明公开的方法进行装料，可以获得最大的加料量，一次即可完成加料，不需要二次加料，提高工作效率， 避免二次加料对炉内硅料造成二次污染和时间浪费，缩短了拉晶周期。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。