低碳准单晶铸锭炉及应用该铸锭炉进行铸锭的方法

摘要

本发明公开了一种低碳准单晶铸锭炉及应用该铸锭炉进行铸锭的方法，低碳准单晶铸锭炉包括炉体（1）、隔热笼（2）和热交换台（9），热交换台（9）上放置有坩埚（7），坩埚（7）的顶部设置有加热器A（3），其四周分布加热器B（8），加热器B（8）通过加热器升降杆（11）连接牵引装置（12），其铸锭方法分为五个步骤，包括装料、加热熔化、晶体生长、退火和冷却。本发明可以有效地抑制溶质边界层中由于碳含量富集而引起的成分过冷现象，从而降低了杂质富集对准单晶的生长速度的影响，同时可以有效地降低准单晶铸锭中碳的含量；可以有效地抑制坩埚壁附近的细晶区的产生与生长，因此可以明显地改善准单晶的铸锭质量，提高铸锭的利用率。

主权项

低碳准单晶铸锭方法，铸锭炉包括炉体（1）、设置在炉体内的隔热笼（2）以及设置在隔热笼（2）中热交换台（9），所述的热交换台（9）上放置有一个坩埚（7），所述的坩埚（7）的顶部设置有加热器A（3），其四周分布有加热器B（8），坩埚（7）的上端还设置有一个盖板（5），炉体（1）上端设置有通气口，所述的通气口处设置有一个套管（4），所述的套管（4）依次穿过隔热笼（2）和盖板（5）连通到坩埚（7）中，所述的加热器B（8）通过加热器升降杆（11）连接炉体（1）外部的牵引装置（12），所述的热交换台（9）通过支柱（10）进行固定，所述的支柱（10）的一端安装在热交换台（9）的底面，另一端穿过隔热笼（2）安装在炉体（1）的底部，所述的坩埚（7）的周边和下端设置有石墨护板（6），所述的坩埚（7）周边的石墨护板（6）的高度高于坩埚（7）的高度，所述的套管（4）为石墨套管，所述的坩埚（7）内设置有一个温度传感器，用于监测温度，其特征在于：包括以下步骤：（1）装料准备阶段：先向坩埚（7）中放入了籽晶，籽晶的厚度为25～30毫米，然后在籽晶的上方装入硅料和母合金；（2）加热熔化阶段：开启加热器A（3）和加热器B（8）对坩埚（7）内的硅料进行熔化，经过10～15h将坩埚（7）内的温度上升到1535℃，然后保温6～8h，温度通过温度传感器测试；（3）晶体生长阶段：首先经过1～2h将坩埚（7）内的温度降低到1430℃,然后保温6～8h，然后开始长晶过程，加热器B（8）位置通过牵引装置（12）控制做周期性的上下交替运动，直到整个铸锭全部凝固为止；（4）退火阶段：晶体生长阶段结束后，坩埚（7）内的温度会从1430℃降到1415℃，然后开始退火阶段；（5）冷却阶段：冷却阶段温度均匀下降，经过10～12h，将坩埚（7）内的温度从1325℃降到390℃。