一种用于多晶炉铸锭的化料工艺的制作方法

文档序号:12252101阅读:379来源:国知局

本发明涉及一种用于多晶炉铸锭的化料工艺,属于多晶硅铸锭技术领域。



背景技术:

目前,多晶硅锭的制备方法主要是利用GT Solar定向凝固铸锭系统进行铸造,该方法通常包括加热、熔化、长晶、退火和冷却等步骤。在硅料的熔化过程中,硅料放置于多晶铸锭炉内的密闭保温空间-隔热笼内,通过隔热笼内、硅料四周及顶部加热器对硅料进行加热,使硅料熔化,通过TC1热电偶对硅料、硅夜表面温度进行监测并控制,通过TC2热电偶对硅料、硅液的底部温度进行监测。在加热阶段,通过电脑逐步增大变压器对炉内加热器的功率输出。当炉内TC1温度达到1175摄氏度时,多晶炉进入熔化阶段,控制模式切换为温控模式,炉内温度在一定时间段内逐步增加到1550度并保持恒定直至炉内硅料完全熔化。原工艺的这一硅料熔化过程稳定,但硅料熔化耗时较长。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明公开了一种用于多晶炉铸锭的化料工艺。

为解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是:

一种用于多晶炉铸锭的化料工艺,其工艺过程如下:

(1)正常装投料,装投料完成,为缩小硅料上部与下部的温差,需进行多晶炉预热,多晶炉预热分为3个阶段:a阶段,启动多晶炉,并在10min内,逐步提高多晶炉加热器输出功率,直至多晶炉功率达到10KW;b阶段,逐步提高多晶炉加热器输出功率,在10min内,使多晶炉加热器输出功率达到30KW;c阶段,逐步提高多晶炉加热器输出功率,在60min内,使多晶炉加热器输出功率达到60KW;

(2)预加热:当多晶炉加热器输出功率达到60KW,保持恒定输出功率,持续130min;

(3)升温:步骤(2)完成后,再次逐步提高多晶炉加热器输出功率,直至输出功率达到82KW,并保持恒定输出功率,持续10h,并使多晶炉内温度提高至1550℃,使硅料进入熔化阶段;

(4)熔化:熔化阶段持续14h,多晶炉内温度保持在1550℃,直至硅料完全熔化,此时,进入长晶阶段。

上述的一种用于多晶炉铸锭的化料工艺,其中,步骤(3)中逐步提高多晶炉加热器输出功率达到82 KW,分为4个阶段:d阶段,持续15min,多晶炉加热器输出功率提升至64KW,同时控制多晶炉内部压力达到200 mbar;e阶段,持续15min,多晶炉加热器输出功率提升至68KW,同时控制多晶炉内部压力达到400mbar;f阶段,持续15min,多晶炉加热器输出功率提升至73KW,同时控制多晶炉内部压力达到600 mbar;g阶段,持续15min,多晶炉加热器输出功率提升至82KW,同时控制多晶炉内部压力达到600 mbar。

上述的一种用于多晶炉铸锭的化料工艺,其中,步骤(3)中,多晶炉内部压力维持在600 mbar。

本发明的有益效果为:

本发明公开的一种用于多晶炉铸锭的化料工艺,包括多晶炉预热、预加热、升温、熔化4个步骤,其中多晶炉预热分为3个阶段,缩小硅料上部与下部的温差,升温分为4个阶段,缩短了升温过程,本发明的升温、熔化2个步骤较以往工艺相比,其消耗的总时间可耗时缩短了至少1小时,且硅料上部与下部的温差更小,不仅缩短了工艺耗时,提高了生产效率,同时也大大节约了能耗,降低了生产成本。

具体实施方式

一种用于多晶炉铸锭的化料工艺,其工艺过程如下:

(1)正常装投料,装投料完成,为缩小硅料上部与下部的温差,需进行多晶炉预热,多晶炉预热分为3个阶段:a阶段,启动多晶炉,并在10min内,逐步提高多晶炉加热器输出功率,直至多晶炉功率达到10KW;b阶段,逐步提高多晶炉加热器输出功率,在10min内,使多晶炉加热器输出功率达到30KW;c阶段,逐步提高多晶炉加热器输出功率,在60min内,使多晶炉加热器输出功率达到60KW;

(2)预加热:当多晶炉加热器输出功率达到60KW,保持恒定输出功率,持续130min;

(3)升温:步骤(2)完成后,再次逐步提高多晶炉加热器输出功率,直至输出功率达到82KW,并保持恒定输出功率,持续10h,并使多晶炉内温度提高至1550℃,使硅料进入熔化阶段;

(4)熔化:熔化阶段持续14h,多晶炉内温度保持在1550℃,直至硅料完全熔化,此时,进入长晶阶段。

上述的一种用于多晶炉铸锭的化料工艺,其中,步骤(3)中逐步提高多晶炉加热器输出功率达到82 KW,分为4个阶段:d阶段,持续15min,多晶炉加热器输出功率提升至64KW,同时控制多晶炉内部压力达到200 mbar;e阶段,持续15min,多晶炉加热器输出功率提升至68KW,同时控制多晶炉内部压力达到400mbar;f阶段,持续15min,多晶炉加热器输出功率提升至73KW,同时控制多晶炉内部压力达到600 mbar;g阶段,持续15min,多晶炉加热器输出功率提升至82KW,同时控制多晶炉内部压力达到600 mbar。

上述的一种用于多晶炉铸锭的化料工艺,其中,步骤(3)中,多晶炉内部压力维持在600 mbar。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

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