一种多晶硅锭碳氧含量控制装置的制作方法

本实用新型涉及碳氧含量控制设备技术领域，尤其涉及一种多晶硅锭碳氧含量控制装置。

背景技术：

单晶硅片是用于太阳能电池的优良半导体材料，太阳能电池的转化效率与硅片中的杂质有很大关系，从多晶硅原料到单晶硅锭再到单晶硅片，最后再从单晶硅片经过一系列加工最终被制成太阳能电池，其杂质的含量也发生了一系列变化。

在了解单晶硅生产工艺和原理的基础上，分别确定单晶硅中氧、碳杂质在轴向和径向的分布规律，进一步分析其分布规律产生的原因及各项影响因素，接下来通过改善氧、碳分布均匀性及控制其含量的目的。为此，我们提出一种多晶硅锭碳氧含量控制装置。

技术实现要素：

本实用新型提供一种多晶硅锭碳氧含量控制装置，通过选用高纯度的材料的石英坩埚，以减少氧元素的进入，并且通过控制流入晶体生长炉体内的氩气流量，进一步的控制晶体中的氧碳含量。

本实用新型提供的具体技术方案如下：

本实用新型提供的一种多晶硅锭碳氧含量控制装置，包括晶体生长炉体、放置架和炉盖，所述晶体生长炉体内腔安装有放置架，所述晶体生长炉体顶部表面安装有炉盖，且炉盖一端通过铰链与晶体生长炉体活动相连，所述晶体生长炉体一侧表面固定连接有进气管，所述进气管一端串接有流量传感器，所述进气管另一端串接连接有压力传感器，所述晶体生长炉体底部固定连接有排气管，所述晶体生长炉体底部一侧安装有真空泵，且真空泵输入端与排气管末端相连，所述真空泵顶部一侧安装有控制箱，所述控制箱内腔安装有控制器，所述控制箱外壁表面固定连接有触控屏，所述控制箱顶部表面固定连接有报警器。

可选的，所述炉盖顶部表面固定连接有把手。

可选的，所述流量传感器一侧安装有第一电磁阀门，所述排气管一端串接有第二电磁阀门。

可选的，所述触控屏底部一侧安装有开关。

可选的，所述控制器通过导线分别与流量传感器、压力传感器、第一电磁阀门、第二电磁阀门、真空泵、触控屏、报警器和开关电性相连。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过放置架，可有效的放置高纯度的材料制成的石英坩埚，并且石英坩埚内盛放有多晶硅原料，通过晶体生长炉体和炉盖，可有效的为盛放原料的石英坩埚提供反应容器，当拉晶时真空泵通过炉膛底的排气管抽真空，氩气从炉膛的进气管进入，而后自上而下，经过晶棒的表面到达熔体表面，再经过增祸壁而后进入炉膛底部被真空泵抽出，氩气不仅起到传热介质的作用。

2、同时气体的冲刷带走了熔体中挥发的sio以及石英柑祸与石墨柑祸的反应产物co等，有利于实现单晶的无位错生长，并且降低了单晶中的有害杂质碳的含量，而流量的大小也影响着其作用的大小，si0的分压与炉膛压力成正比，与氩气流量成反比，当氩气流量增大时，si0分压降低，那么si0从硅熔体中的蒸发作用增强，熔体和单晶晶锭中氧浓度就会降低，但当氩气流量达到一定程度时，氧含量反而会上升，出现这一现象是由于氩气的吹拂，使得熔硅自由表面温度下降，氩气流量越大，氩气流动速度越快，熔体表面温度下降越大，导致了si0的饱和蒸气压降低，氧含量上升，如此作用达到了多晶硅锭碳氧含量控制作用。

3、通过控制器和触控屏，可有效的控制各个设备的灵活的运行，同时流量传感器和压力传感器又能监测流入晶体生长炉体内氩气量和内部压强，当流量传感器和压力传感器监测到数据异常时，又会发送信号至控制器，从而控制报警器发出警报，提供工作人员前来维护，通过开关，可有效的开启或关闭设备。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的一种多晶硅锭碳氧含量控制装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的一种多晶硅锭碳氧含量控制装置的内部结构示意图。

图中：1、晶体生长炉体；101、放置架；2、炉盖；201、把手；3、进气管；301、流量传感器；302、压力传感器；303、第一电磁阀门；4、排气管；401、第二电磁阀门；5、真空泵；6、控制箱；601、控制器；602、触控屏；603、报警器；604、开关。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合图1~图2对本实用新型实施例的一种多晶硅锭碳氧含量控制装置进行详细的说明。

参考图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种多晶硅锭碳氧含量控制装置，包括晶体生长炉体1、放置架101和炉盖2，所述晶体生长炉体1内腔安装有放置架101，所述晶体生长炉体1顶部表面安装有炉盖2，且炉盖2一端通过铰链与晶体生长炉体1活动相连，所述晶体生长炉体1一侧表面固定连接有进气管3，所述进气管3一端串接有流量传感器301，所述进气管3另一端串接连接有压力传感器302，所述晶体生长炉体1底部固定连接有排气管4，所述晶体生长炉体1底部一侧安装有真空泵5，且真空泵5输入端与排气管4末端相连，所述真空泵5顶部一侧安装有控制箱6，所述控制箱6内腔安装有控制器601，所述控制箱6外壁表面固定连接有触控屏602，所述控制箱6顶部表面固定连接有报警器603。其中，通过选用高纯度的材料的石英坩埚，以减少氧元素的进入，并且通过控制流入晶体生长炉体1内的氩气流量，进一步的控制晶体中的氧碳含量。

参考图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种多晶硅锭碳氧含量控制装置，所述炉盖2顶部表面固定连接有把手201。其中，通过把手201，可有效的开启或关闭炉盖2。

参照图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种多晶硅锭碳氧含量控制装置，所述流量传感器301一侧安装有第一电磁阀门303，所述排气管4一端串接有第二电磁阀门401。其中，通过第一电磁阀门303和第二电磁阀门401，可灵活控制流入或流入晶体生长炉体1内氩气量。

参照图1所示，本实用新型实施例提供的一种多晶硅锭碳氧含量控制装置，所述触控屏602底部一侧安装有开关604。其中，通过开关604，可有效的开启或关闭设备。

参照图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种多晶硅锭碳氧含量控制装置，所述控制器601通过导线分别与流量传感器301、压力传感器302、第一电磁阀门303、第二电磁阀门401、真空泵5、触控屏602、报警器603和开关604电性相连。

本实用新型实施例提供一种多晶硅锭碳氧含量控制装置，通过放置架101，可有效的放置高纯度的材料制成的石英坩埚，并且石英坩埚内盛放有多晶硅原料，通过晶体生长炉体1和炉盖2，可有效的为盛放原料的石英坩埚提供反应容器，当拉晶时真空泵5通过炉膛底的排气管4抽真空，氩气从炉膛的进气管3进入，而后自上而下，经过晶棒的表面到达熔体表面，再经过增祸壁而后进入炉膛底部被真空泵5抽出，氩气不仅起到传热介质的作用，同时气体的冲刷带走了熔体中挥发的sio以及石英柑祸与石墨柑祸的反应产物co等，有利于实现单晶的无位错生长，并且降低了单晶中的有害杂质碳的含量，而流量的大小也影响着其作用的大小，si0的分压与炉膛压力成正比，与氩气流量成反比，当氩气流量增大时，si0分压降低，那么si0从硅熔体中的蒸发作用增强，熔体和单晶晶锭中氧浓度就会降低，但当氩气流量达到一定程度时，氧含量反而会上升，出现这一现象是由于氩气的吹拂，使得熔硅自由表面温度下降，氩气流量越大，氩气流动速度越快，熔体表面温度下降越大，导致了si0的饱和蒸气压降低，氧含量上升，如此作用达到了多晶硅锭碳氧含量控制作用，通过控制器601和触控屏602，可有效的控制各个设备的灵活的运行，同时流量传感器301和压力传感器302又能监测流入晶体生长炉体1内氩气量和内部压强，当流量传感器301和压力传感器302监测到数据异常时，又会发送信号至控制器601，从而控制报警器603发出警报，提供工作人员前来维护，通过开关604，可有效的开启或关闭设备。

需要说明的是，本实用新型为一种多晶硅锭碳氧含量控制装置，包括晶体生长炉体1、放置架101、炉盖2、把手201、进气管3、型号为dn15-dn50的流量传感器301、型号为cyyz11的压力传感器302、第一电磁阀门303、排气管4、第二电磁阀门401、真空泵5、控制箱6、型号为afpx-com3的控制器601、型号为mt6050的触控屏602、型号为lte-1101lj的报警器603和开关604，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。