直拉单晶方法、直拉单晶装置、计算机可读存储介质与流程

文档序号:23463746发布日期:2020-12-29 12:45阅读:128来源:国知局
直拉单晶方法、直拉单晶装置、计算机可读存储介质与流程
本发明涉及单晶制造
技术领域
,特别是涉及一种直拉单晶方法、一种直拉单晶装置、一种计算机可读存储介质。
背景技术
:单晶硅是制作太阳能电池的主要原料,目前常用的生产工艺为直拉法。直拉法是在单晶炉热场内,向熔融的原料中浸入籽晶,依次经历引晶、放肩、等径及收尾等阶段,生长提拉出整根的单晶棒。热场中主要包括保温筒、保温盖以及热屏等部件,主要为石墨、碳碳等非金属材质。由于某些金属具有熔点高、导热率高等特点,能够增强热场的保温性,减少拉晶断棱概率等,近年来某些金属作为热场部件或热场涂层等也被广泛应用。随着光伏行业的发展,大尺寸热场由于其投料更多、单位时间能够产出更多单晶硅,有利于提升单晶硅的生产效率,正在逐步推广。为了保证正常的拉晶,大尺寸热场相对于小尺寸热场而言,所需的热量更多,停炉后热场内的温度相对较高,金属热场件的温度也相对较高,在炉盖打开的瞬间,热场中的上述金属热场件在较高温度下会迅速与空气中的氧气接触生成金属氧化物,在热场再次使用的过程中,金属热场件表面的金属氧化物会蒸发,进而扩散至单晶硅中,影响单晶硅中少数载流子寿命。技术实现要素:本发明第一方面提供一种直拉单晶方法,旨在提升单晶硅中少数载流子寿命。所述方法包括:提供单晶炉,所述单晶炉包括热场以及设置于所述热场内的加热器和至少一个热场件;在所述单晶炉中生长并提拉单晶;关闭加热器,使所述热场内的温度降低至第一预设温度;以及向所述单晶炉内通入氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应。可选的,所述向所述单晶炉内通入氢气,包括:以第一预设流量向所述单晶炉内通入第一预设时长的氢气。可选的,所述以第一预设流量向所述单晶炉内通入第一预设时长的氢气,包括保持所述单晶炉内压力为第一预设压力;在所述单晶炉内压力为第一预设压力的情况下,以所述第一预设流量向所述单晶炉内通入第一预设时长的氢气。可选的,所述第一预设流量大于等于10slpm小于等于30slpm;所述第一预设压力大于等于200托小于600托;所述第一预设时长大于等于30分钟小于等于180分钟。可选的,在提拉单晶以及使所述热场内的温度降低至第一预设温度的过程中,还包括:向所述单晶炉内通入惰性气体。可选的,所述向所述单晶炉内通入氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应之前,还包括:停止向所述单晶炉内通入惰性气体;向所述单晶炉内通入氢气,排出所述单晶炉内的惰性气体。可选的,所述向所述单晶炉内通入氢气,排出所述单晶炉内的惰性气体,包括保持所述单晶炉内压力为第二预设压力;在所述单晶炉内压力为第二预设压力的情况下,以第二预设流量向所述单晶炉内通入第二预设时长的氢气,排出所述单晶炉内的惰性气体。可选的,所述第二预设压力大于等于10托小于等于20托;所述第二预设流量大于等于50slpm小于等于200slpm;所述第二预设时长大于等于20分钟小于等于50分钟。可选的,所述第一预设温度大于等于600℃小于等于900℃。可选的,所述关闭加热器,使所述热场内的温度降低至第一预设温度之前,还包括:预设所述热场件不同温度与颜色的第一对应关系;检测所述热场件的颜色;根据所述第一对应关系,确定所述热场件的颜色对应的热场内温度。可选的,还包括:在反应结束后,停止向所述单晶炉内通入氢气,并通入惰性气体,使所述单晶炉的温度降低至第二预设温度。可选的,所述向所述单晶炉内通入氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应之前,还包括:检测所述热场内金属氧化物的含量;所述向所述单晶炉内通入氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应,包括:在所述含量高于预设含量的情况下,向所述单晶炉内通入氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应。可选的,所述检测所述热场内金属氧化物的含量之前,还包括:建立所述金属氧化物的不同含量与颜色的第二对应关系;所述检测所述热场内金属氧化物的含量,包括:检测所述热场件表面的颜色;根据所述第二对应关系,确定所述颜色对应的所述金属氧化物的含量。本发明第二方面提供一种直拉单晶装置,所述直拉单晶装置包括:接口,总线,存储器与处理器,所述接口、存储器与处理器通过所述总线相连接,所述存储器用于存储可执行程序,所述处理器被配置为运行所述可执行程序实现如前所述的任一项直拉单晶方法的步骤。本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储可执行程序,所述可执行程序被处理器运行实现如前所述的任一项直拉单晶方法的步骤。在本发明实施例中,提供单晶炉,所述单晶炉包括热场以及设置于所述热场内的加热器和至少一个热场件;在所述单晶炉中生长并提拉单晶;关闭加热器,使所述热场内的温度降低至第一预设温度;以及向所述单晶炉内通入氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应。相对于现有技术中,在拆炉过程中,热场中的金属热场件在较高温度下迅速与空气中的氧气接触生成金属氧化物,在热场再次使用的过程中,上述金属热场件表面的金属氧化物会大量蒸发,进而扩散至单晶硅中,影响单晶硅中少数载流子寿命而言,本申请中,提拉单晶后,关闭加热器,热场内的温度降低至还原反应所需的第一预设温度附近,向单晶炉内通入氢气,使得氢气与至少一个热场件表面的金属氧化物发生还原反应,得到金属单质和被排出炉外的水蒸气。避免了热场件再次使用的过程中,上述金属氧化物蒸发,进而扩散至单晶硅中,影响单晶硅中少数载流子寿命。用氢气及时带走还原反应生成的水蒸气,避免水蒸气腐蚀热场件。同时,直接采用单晶炉作为反应器,无需新增设备;而且,在关闭加热器后利用热场中已有的温度进行还原反应,无需再提供还原反应所需的高温条件,也就不需要投入新的热源。只需通入氢气即可对热场件表面的金属氧化物进行还原,对设备改动小;同时,在拆炉前上述反应已经完成,无需拆炉后再做处理,节省了作业时间。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本发明实施例一中的一种直拉单晶方法的流程图;图2示出了本发明实施例一中提供的一种单晶炉的结构示意图;图3示出了本发明实施例二中的一种直拉单晶方法的流程图;图4示出了本发明实施例的一种直拉单晶装置的逻辑结构示意图。附图标记说明:11-热屏,12-上保温筒,13-下保温筒,14-加热器,15-坩埚,16-托杆,17-三通结构中通入氢气的一端,171-控制氢气流通的开关,18-三通结构中通入惰性气体的一端,181-控制惰性气体流通的开关,19-氢气在热场中的路径示意,41-接口、42-处理器、43-存储器,44-总线。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例一参照图1,示出了本发明实施例一中的一种直拉单晶方法的流程图,具体可以包括如下步骤:步骤101,提供单晶炉,所述单晶炉包括热场以及设置于所述热场内的加热器和至少一个热场件。在本发明实时例中,参照图2所示,图2示出了本发明实施例一中提供的一种单晶炉的结构示意图。该单晶炉包括热场,以及设置于热场内的加热器14和至少一个热场件。如,热屏11,上保温筒12,下保温筒13,坩埚15,托杆16等。加热器14用于熔融硅原料,并为提拉单晶提供热量。步骤102,在所述单晶炉中生长并提拉单晶。在本发明实施例中,在单晶炉中熔融硅原料得到熔体,必要时对熔体进行提杂,向熔体中浸入籽晶,依次经历引晶、放肩、等径及收尾等阶段,生长提拉出整根的单晶棒。步骤103,关闭加热器,使所述热场内的温度降低至第一预设温度;以及向所述单晶炉内通入氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应。在本发明实施例中,若金属氧化物的蒸气压大于单晶炉内的气压的情况下,金属氧化物即会发生蒸发现象,上述金属氧化物会进入熔硅或单晶硅中,使得单晶硅中的金属杂质的浓度增大。物质的蒸气压与其自身温度、物质本身属性等有关。金属单质或金属氧化物的蒸气压计算公式为:其中,a、b、c均为常数,p为金属或金属氧化物的蒸气压,单位为mmhg/或托,t为金属或金属氧化物的温度,单位:℃。根据上述公式可以推出,金属或金属氧化物的蒸气压随着其自身的温度的升高而增大。通常金属氧化物相对金属单质更容易发生蒸发现象。在硅原料熔化至拉出单晶的过程中,热场的温度通常为1420℃左右,该温度范围下,金属单质通常不会发生蒸发现象,而金属氧化物在该温度范围下,可能已经发生了较为剧烈的蒸发现象。例如,参照下表1,表1示出了金属钼(mo)与三氧化钼(moo3)的蒸气压计算公式中常数a、b、c与温度的对应关系。表1abcmo8.6493826943.131231.68moo36.052462898.1602-233.00如,根据上表以及上述公式可以计算出,在温度为807℃,moo3的蒸气压为10托,在843℃,moo3的蒸气压为20托,而热场中温度为807℃的情况下,单晶炉内的气压通常小于10托,则,说明,在热场中的温度大于等于807℃的情况下,moo3的蒸气压即大于单晶炉内的气压,进而会发生蒸发现象,而,随着热场温度的升高,moo3的蒸气压也会增大,而硅原料的熔点为1420℃左右。目前大尺寸的热场由于投料量更多,单位时间产出更多的单晶硅,因此应用广泛。物质熔化所需吸收的热量为:q=cmδt,该公式中q为物质熔化所需要吸收的热量,c:物质的比热容,m:物质的质量,δt:物质温度的变化量,可以推出随着热场尺寸的增大,热场积蓄的热量更多,在硅原料熔化后,还需要给热场提供硅熔化热,则,热场的温度会更高,使得moo3的蒸气压更大,进而moo3会较大程度地蒸发至单晶硅中。根据金属杂质的浓度对单晶硅中少数载流子寿命的影响公式:式中:τ0为少数载流子寿命,υ为少数载流子的热扩散速率,σ为少数载流子的俘获面积,n为金属杂质浓度,可以推出,随着金属杂质浓度的增大,单晶硅中少数载流子寿命开始减小,因此,对热场内的金属氧化物进行还原,能够从很大程度上提升单晶硅中少数载流子寿命。在本发明实施例中,关闭加热器可以为提拉单晶结束后,关闭加热器。该第一预设温度可以为还原上述金属氧化物所需的温度,该第一预设温度可以根据具体金属氧化物的类别进行确定,在本发明实施例中,对此不作具体限定。例如,若需要还原的金属氧化物为三氧化钼(moo3),则,moo3与氢气(h2)发生还原反应所需的温度即可以为该第一预设温度。若该还原反应的化学反应式为:则,该第一预设温度可以为大于700℃。在本发明实施例中,关闭加热器后热场内的温度通常接近硅的熔点1420℃。因此,关闭加热器后热场的温度通常高于上述第一预设温度,本实施例将热场冷却至上述第一预设温度的情况下,才向热场中通入氢气。相较于关闭加热器后,直接就向热场中通入氢气,进行还原反应,可以避免生成的水蒸气会在高温情况下与热场中的石墨件等热场件发生化学反应,而腐蚀热场中的石墨件等热场件。在本发明实施例中,关闭加热器,使热场内温度降低至第一预设温度之前,该方法还可以包括:预设所述热场件不同温度与颜色的第一对应关系;检测所述热场件的颜色;根据所述第一对应关系和检测得到的所述热场件的颜色,获得对应的热场内温度。具体的,光在不同温度下会辐射出不同的波长,而不同波长的光通常呈现不同的颜色,进而可以预设热场件不同温度与颜色的第一对应关系,检测热场件的颜色,根据上述第一对应关系,确定热场件的颜色对应的热场内温度,进而可以快速准确地确定出热场件或热肠内的温度,进而为后续的还原反应,提供更为适宜的反应温度,以利于还原反应充分进行。例如,热场内温度大于900摄氏度通常热场件的颜色为黄色,热场内的温度小于900℃后,热场件的颜色通常为红色,则,可以根据热场件的颜色快速准确地确定出热场内的温度。在本发明实施例中,可选的,所述第一预设温度大于等于600℃小于等于900℃。具体的,热场内的金属氧化物对应的还原反应的适宜温度通常集中在600至900℃,因此,可以加热器关闭,在热场的温度降低至600至900℃的情况下,向单晶炉内通入氢气,进而有利于上述还原反应充分进行。具体的,可以通过单晶炉顶部的通气管向单晶炉内通入氢气。在本发明实施例中,对此不作具体限定。如,参照图2所示,本发明实施例一中在单晶炉顶部设置三通结构,除去与单晶炉连接的端部之外,一端用于接惰性气体,如,氩气;一端用于接氢气,分别通过独立的开关控制氢气或惰性气体的流通。图2中17可以为通入氢气的一端,18可以为通入惰性气体的一端,图2的右侧可以为上述三通管的放大图,171可以为控制氢气流通的开关,181可以为控制惰性气体流通的开关。在本发明实施例中,在向单晶炉内通入氢气后,热场内的至少一个热场件表面的金属氧化物可以与氢气发生还原反应,同时通过氢气将上述还原反应生成的水蒸气及时排出单晶炉,避免水蒸气在单晶炉内过多停留,使得水蒸气腐蚀热场部件等。如图2所示,虚线19所示即可以为氢气在单晶炉中的路径示意。氢气从单晶炉顶部通入热场后,与热场内的热场件表面的金属氧化物发生还原反应,得到金属单质和水蒸气,将水蒸气通过单晶炉底部的出口排出单晶炉。在本发明实施例中,向单晶炉内通入氢气的流量和时长等,具体可以根据热场内金属氧化物的含量,以及对单晶硅中少数载流子寿命等进行设定。在本发明实施例中,对此不作具体限定。如,可以向单晶炉内通入氢气的流量可以为:10至30slpm(stardliterperminute,标准公升每分钟流量值),能够在通入较少氢气的情况下,充分、彻底地还原热场内的金属氧化物,节省了成本。在本发明实施例中,可选的,上述金属氧化物,可以包括:二氧化钼、三氧化钼、三氧化二铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氧化铜、氧化亚铜等中的至少一种。具体的,可以通过氢气还原单晶炉中的二氧化钼、三氧化钼、三氧化二铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氧化铜、氧化亚铜等金属氧化物,进而氢气可以将单晶炉内的绝多数金属氧化物还原为金属单质和水蒸气,以避免热场或热场件再次使用的过程中,上述金属热场件表面的金属氧化物蒸发,扩散至单晶硅中,影响单晶硅中少数载流子寿命。在本发明实施例中,可选的,二氧化钼通常不够稳定,可以进一步被氧化为三氧化钼。氢气可以将二氧化钼和三氧化钼均还原为金属钼单质和水蒸气。金属钼单质通常为银白色,在金属钼被氧化为二氧化钼后,二氧化钼呈现蓝色,二氧化钼被进一步氧化后形成三氧化钼,三氧化钼呈现褐色。可以通过热场内各个器件的颜色快速判断出金属单质的氧化程度。在本发明实施例中,可选的,关闭加热器后,为了使得热场内的温度较为快速地下降至上述第一预设温度,可以向单晶炉内通入惰性气体。具体的,参照图2所示,可以通过单晶炉顶部的三通管中的18向单晶炉内通入惰性气体。惰性气体的作用在于一方面对热场或单晶炉进行降温,另一方面作为惰性气体,避免热场内热场件发生腐蚀等。在本发明实施例中,对此不作具体限定。在本发明实施例中,可选的,在上述步骤103之前,该方法还可以包括以下步骤:检测所述热场内金属氧化物的含量。所述向所述单晶炉内通入氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应,可以包括:在所述含量高于预设含量的情况下,向所述单晶炉内通入氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应。具体的,在热场内的金属氧化物含量较低的情况下,在热场或金属热场件再次使用的过程中,金属氧化物的蒸发程度对单晶硅中的少数载流子寿命影响较小,为了节省时间等,可以在热场内金属氧化物的含量较低的情况下,不进行还原反应。在热场内的金属氧化物的含量较高的情况下,进行还原反应。也就是说,为了节省成本,并不是在每次关闭加热器后均进行还原反应,可能是在几次开炉后,热场内的金属氧化物的含量较高的情况下,才向热场内通入氢气,进行还原反应。在本发明实施例中,该预设含量可以根据对单晶硅中的少数载流子寿命的需求,进行设定。在本发明实施例中,对此不作具体限定。在本发明实施例中,可选的,所述检测所述热场内金属氧化物的含量之前,该方法还可以包括:建立所述金属氧化物的不同含量与颜色的第二对应关系;所述检测所述热场内金属氧化物的含量,包括:检测所述热场件表面的颜色;根据所述第二对应关系和检测得到的所述热场件表面的颜色,获得对应的所述金属氧化物的含量。具体的,金属氧化物的含量不同,其所述呈现的颜色也不相同。如,三氧化钼的含量越高,褐色更深。可以提前建立金属氧化物的不同含量与颜色的第二对应关系,上述金属氧化物氧化后通常附着在热场内各个器件的表面,则,检测热场内各个器件表面的颜色,根据上述第二对应关系,确定各个热场件表面的颜色对应的金属氧化物的含量,进而快速准确地确定出金属氧化物的含量。在本发明实施例中,在提拉单晶后,关闭加热器,将热场内的温度降低至第一预设温度;向单晶炉内通入氢气,使氢气与至少一个热场件发生还原反应,整个还原反应均在单晶炉内进行,也就是说直接采用单晶炉作为反应器,无需新增设备,除杂成本低。同时在关闭加热器后,利用热场中已有的温度进行还原反应,无需再提供还原反应所需的高温条件,也就不需要投入新的热源,除杂成本低。而且,整个除杂过程,只需通入氢气即可对金属氧化物进行还原,对设备改动小;同时,在拆炉前上述反应已经完成,无需拆炉后再做处理,节省了作业时间。在本发明实施例中,提供单晶炉,所述单晶炉包括热场以及设置于所述热场内的加热器和至少一个热场件;在所述单晶炉中生长并提拉单晶;关闭加热器,使所述热场内的温度降低至第一预设温度;以及向所述单晶炉内通入氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应。相对于现有技术中,在拆炉过程中,热场中的金属热场件在较高温度下迅速与空气中的氧气接触生成金属氧化物,在热场再次使用的过程中,上述金属热场件表面的金属氧化物会大量蒸发,进而扩散至单晶硅中,影响单晶硅中少数载流子寿命而言,本申请中,提拉单晶后,关闭加热器,热场内的温度降低至还原反应所需的第一预设温度附近,向单晶炉内通入氢气,使得氢气与至少一个热场件表面的金属氧化物发生还原反应,得到金属单质和被排出炉外的水蒸气。避免了热场件再次使用的过程中,上述金属氧化物蒸发,进而扩散至单晶硅中,影响单晶硅中少数载流子寿命。用氢气及时带走还原反应生成的水蒸气,避免水蒸气腐蚀热场件。同时,直接采用单晶炉作为反应器,无需新增设备;而且,在关闭加热器后利用热场中已有的温度进行还原反应,无需再提供还原反应所需的高温条件,也就不需要投入新的热源。只需通入氢气即可对热场件表面的金属氧化物进行还原,对设备改动小;同时,在拆炉前上述反应已经完成,无需拆炉后再做处理,节省了作业时间。实施例二参照图3,图3示出了本发明实施例二中的一种直拉单晶方法的流程图,具体可以包括如下步骤:步骤201,提供单晶炉,所述单晶炉包括热场以及设置于所述热场内的加热器和至少一个热场件。步骤202,在所述单晶炉中生长并提拉单晶。在本发明实施例中,上述步骤201至步骤202可以分别参照上述步骤101和步骤102的相关描述,为了避免重复,此处不再赘述。步骤203,在提拉单晶以及使所述热场内的温度降低至第一预设温度的过程中,向所述单晶炉内通入惰性气体。在本发明实施例中,为了避免热场内器件发生腐蚀等,在提拉单晶以及使热场内的温度降低至第一预设温度的过程中,可以向单晶炉内通入惰性气体。具体的,参照图2所示,可以通过单晶炉顶部的三通管中的18向热场内通入惰性气体。在本发明实施例中,对此不作具体限定。步骤204,停止向所述单晶炉内通入惰性气体。在本发明实施例中,热场内的温度下降至第一预设温度后,说明热场内的温度已经是发生还原反应较为适宜的温度范围,已经不需要惰性气体降低热场温度。同时,由于惰性气体的密度大于氢气的密度,热场内若氢气和惰性气体共存的情况下,氢气会漂浮在惰性气体的上方,不利于氢气与热场件表面的金属氧化物充分接触,因此,需要停止向单晶炉内通入惰性气体。具体的,参照图2所示,可以通过单晶炉顶部的三通管中的惰性气体开关181停止向单晶炉内通入惰性气体。步骤205,向所述单晶炉内通入氢气,排出所述单晶炉内的惰性气体。在本发明实施例中,可以向单晶炉内通入氢气,排出单晶炉内的惰性气体。同时,通入的氢气还可以与热场件表面的金属氧化物发生还原反应,得到金属单质和被排出炉外的水蒸气。具体的,参照图2所示,可以通过单晶炉顶部的三通管中的17向热场内通入氢气,用通入的氢气将热场内的惰性气体排出热场,同时,通入的氢气可以与热场件表面的金属氧化物发生还原反应。在本发明实施例中,可选的,所述向所述单晶炉内通入氢气,排出所述单晶炉内的惰性气体,可以包括:保持所述单晶炉内压力为第二预设压力;在所述单晶炉内压力为第二预设压力的情况下,以第二预设流量向所述单晶炉内通入第二预设时长的氢气,排出所述单晶炉内的惰性气体;所述第二预设压力大于等于10托小于等于20托;所述第二预设流量大于等于50slpm小于等于200slpm;所述第二预设时长大于等于20分钟小于等于50分钟。在本发明实施例中,该第二预设流量、第二预设压力、该第二预设时长可以以能够充分排出热场内的惰性气体为原则等,进行设定。在本发明实施例中,对此不作具体限定。在本发明实施例中,该第二预设流量可以为50至200slpm(stardliterperminute,标准公升每分钟流量值),该第二预设压力可以为10至20托,该第二预设时长可以为20至50min。具体的,停止通入惰性气体后,保持单晶炉内压力为10至20托的情况下,以50至200slpm的第二预设流量向单晶炉内通入20至50min的氢气,能够在通入较少氢气的情况下,快速、彻底地排出热场内的惰性气体,节省了成本。同时,通入的氢气可以与热场件表面的金属氧化物发生还原反应。步骤206,关闭加热器,使所述热场内的温度降低至第一预设温度;以及以第一预设流量向所述单晶炉内通入第一预设时长的氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应。在本发明实施例中,在热场内的惰性气体排出单晶炉后,继续向单晶炉内通入氢气,此种情况下,通入的氢气可以与热场内热场件表面的金属氧化物充分接触,氢气与热场内热场件表面的金属氧化物发生还原反应,得到金属单质和水蒸气,氢气将还原反应生成的水蒸气排出单晶炉,避免上述水蒸气腐蚀热场内的部件。在本发明实施例中,向单晶炉内通入氢气的第一预设流量和第一时长等,具体可以根据热场内金属氧化物的含量,以及对单晶硅中少数载流子寿命等进行设定。在本发明实施例中,对此不作具体限定。在本发明实施例中,可选的,可以向单晶炉内通入氢气的第一预设流量可以为:10至30slpm(stardliterperminute,标准公升每分钟流量值),该第一预设时长可以为30分钟小于等于180分钟,能够在通入较少氢气的情况下,充分、彻底地还原热场内的金属氧化物,节省了成本。在本发明实施例中,可选的,所述以第一预设流量向所述单晶炉内通入第一预设时长的氢气,包括保持所述单晶炉内压力为第一预设压力;在所述单晶炉内压力为第一预设压力的情况下,以所述第一预设流量向所述单晶炉内通入第一预设时长的氢气。具体的,可以通过调整单晶炉的节流阀等,将单晶炉内的压力保持在第一预设压力。该第一预设压力可以根据热场内金属氧化物的含量,以及对单晶硅中少数载流子寿命等进行设定。在本发明实施例中,对此不作具体限定。在本发明实施例中,可选的,所述第一预设压力大于等于200托小于600托。即,单晶炉内的压力保持在200托至600托的情况下,以大于等于10slpm小于等于30slpm的第一预设流量,向单晶炉内通入30分钟至180分钟的氢气,进而氢气与金属氧化物的反应较为充分,且反应较快,通过较少的氢气,即可以充分、快速地还原金属热场件表面的金属氧化物。步骤207,在反应结束后,停止向所述单晶炉内通入氢气,并通入惰性气体,使所述单晶炉的温度降低至第二预设温度。在本发明实施例中,第二预设温度可以为拆炉温度,可以根据实际需要进行设定,在本发明实施例中,对此不作具体限定。在本发明实施例中,由于金属氧化物与金属单质通常呈现的颜色不同,可以根据热场内热场件表面的颜色等,快速便捷且较为准确地确定还原反应是否结束。在本发明实施例中,对此不作具体限定。如,金属钼单质通常为银白色,二氧化钼通常为蓝色,三氧化钼通常为褐色。若金属氧化物为钼的金属氧化物,则,检测热场件的颜色呈现银白色,说明热场件表面钼的金属氧化物可能已经还原结束。在本发明实施例中,氢气为易燃易爆气体,在还原反应结束后,为了安全考虑,且为了节省成本等,可以停止通入氢气,参照图2所示,可以通过控制单晶炉顶部的三通管中的171停止通入氢气。在本发明实施例中,由于氢气为易燃易爆气体,可以在还原反应结束后,及时停止通入氢气,并向单晶炉内通入惰性气体,如,氩气等,一方面,可以通过通入的惰性气体将易燃易爆的氢气完全排出单晶炉,避免后续拆炉过程中,单晶炉内氢气含量较高导致的热场或单晶炉爆炸等异常事件发生;另一方面,还原反应后,热场或单晶炉温度可能还相对较高,通过通入惰性气体,可以较为快速地使热场或单晶炉的温度降低至拆炉温度,同时,惰性气体作为惰性气体,可以避免热场件发生腐蚀。在本发明实施例中,在确定热场或单晶炉的温度时,同样可以基于热场温度与热场内颜色的对应关系,或单晶炉内温度与单晶炉内颜色的对应关系,快速便捷且较为准确地确定单晶炉的温度。在本发明实施例中,对此不作具体限定。在本发明实施例中,可选的,在单晶炉的温度降低至第二预设温度,如拆炉温度的情况下,可以拆炉操作。在本发明实施例中,对拆炉操作,不作具体限定。在本发明实施例中,提供单晶炉,所述单晶炉包括热场以及设置于所述热场内的加热器和至少一个热场件;在所述单晶炉中生长并提拉单晶;关闭加热器,使所述热场内的温度降低至第一预设温度;以及向所述单晶炉内通入氢气,使所述氢气与所述至少一个热场件反应。相对于现有技术中,在拆炉过程中,热场中的金属热场件在较高温度下迅速与空气中的氧气接触生成金属氧化物,在热场再次使用的过程中,上述金属热场件表面的金属氧化物会大量蒸发,进而扩散至单晶硅中,影响单晶硅中少数载流子寿命而言,本申请中,提拉单晶后,关闭加热器,热场内的温度降低至还原反应所需的第一预设温度附近,向单晶炉内通入氢气,使得氢气与至少一个热场件表面的金属氧化物发生还原反应,得到金属单质和和被排出炉外的水蒸气。避免了热场件再次使用的过程中,上述金属氧化物蒸发,进而扩散至单晶硅中,影响单晶硅中少数载流子寿命。而且,用氢气及时带走还原反应生成的水蒸气,避免水蒸气腐蚀热场件。同时,直接采用单晶炉作为反应器,无需新增设备。另外,在关闭加热器后利用热场中已有的温度进行还原反应,无需再提供还原反应所需的高温条件,也就不需要投入新的热源。只需通入氢气即可对热场件表面的金属氧化物进行还原,对设备改动小;同时,在拆炉前上述反应已经完成,无需拆炉后再做处理,节省了作业时间。需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定都是本申请实施例所必须的。图4示出了本发明实施例的一种直拉单晶装置的逻辑结构示意图。如图4所示,本发明实施例提供的一种直拉单晶装置可以包括:接口41、处理器42、存储器43及总线44;其中,所述总线44,用于实现所述接口41、所述处理器42和所述存储器43之间的连接通信;所述存储器43存储有可执行程序,所述处理器42,用于执行所述存储器43中存储的可执行程序,以实现如图1、图3,实施例一或实施例二中的直拉单晶方法的步骤,并能达到相同或相似的效果,为了避免重复,此处不再赘述。本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个可执行程序,所述一个或者多个可执行程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如图1、图3,实施例一或实施例二中的直拉单晶方法的步骤,并能达到相同或相似的效果,为了避免重复,此处不再赘述。需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1