一种掺杂方法、单晶装置及单晶炉制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种掺杂方法、单晶装置及单晶炉，所述方法包括：在拉制当前单晶硅棒前，向硅熔料中加入第一预设质量的掺杂剂；在当前单晶硅棒的拉制过程中，检测当前单晶硅棒的生长长度；当所述当前单晶硅棒生长长度满足预设条件时，向硅熔料中加入与第二预设质量成比例的掺杂剂。本发明专利技术能够使掺杂剂的添加和当前单晶硅棒的拉制同步进行，且在拉制单晶硅的过程中，当当前单晶硅棒的生长长度满足预设条件时，向硅熔料中加入掺杂剂，由于坩埚转动产生的向心力，能够使掺杂剂均匀的分布在硅熔料液表面上，从而保证拉制的当前单晶硅棒各个部分掺杂剂的均匀性，提高了制备的当前单晶硅棒的电阻均匀性，进而提高了当前单晶硅棒的实际产量。

A doping method, single crystal device and single crystal furnace

The invention provides a doping method, a single crystal device and a single crystal furnace, the method includes: adding the first preset quality dopant to the silicon melt before drawing the current single crystal silicon rod; detecting the growth length of the current single crystal silicon rod in the drawing process of the current single crystal silicon rod; adding the first preset quality dopant to the silicon melt when the growth length of the current single crystal silicon rod meets the preset conditions (2) dopant with preset mass in proportion. The invention can make the addition of dopant and the drawing of current monocrystal silicon bar go on synchronously. In the process of drawing monocrystal silicon, when the growth length of current monocrystal silicon bar meets the preset conditions, dopant is added to the silicon melt. The centripetal force generated by the rotation of crucible can make dopant evenly distributed on the surface of silicon melt, so as to ensure the drawing of current monocrystal silicon bar The uniformity of the dopant in each part improves the resistance uniformity of the current single crystal silicon rod, and then improves the actual output of the current single crystal silicon rod.

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂方法、单晶装置及单晶炉
本专利技术涉及单晶硅棒制造
，特别是涉及一种掺杂方法、单晶装置及单晶炉。
技术介绍
在制备太阳能级或半导体级单晶硅棒的过程中，通常将掺杂剂加入单晶炉的坩埚的硅熔料中，再通过单晶炉拉制成单晶硅棒。由于目前当前单晶硅棒的制备过程中，产线运行不稳定，又因为坩埚中各层硅熔料中掺杂剂的浓度有所差异，导致制备的单晶硅棒的电阻均匀性难以满足标准，进而影响单晶硅棒的品质。
技术实现思路
本专利技术提供一种掺杂方法、单晶装置及单晶炉，旨在解决目前制备的单晶硅棒电阻均匀性难以满足标准，进而影响单晶硅棒的品质的问题。第一方面，本专利技术公开了一种掺杂方法，应用于拉制当前单晶硅棒中，所述方法包括：在拉制当前单晶硅棒前，向硅熔料中加入第一预设质量的掺杂剂；在当前单晶硅棒的拉制过程中，检测当前单晶硅棒的生长长度；当所述当前单晶硅棒生长长度满足预设条件时，向硅熔料中加入与第二预设质量成比例的掺杂剂。可选地，所述预设条件包括：所述当前单晶硅棒生长长度与所述当前单晶硅棒的预设总长度之间的比例为m：n，其中n>0，m<n；所述当所述当前单晶硅棒生长长度满足预设条件时，向硅熔料中加入与第二预设质量成比例的掺杂剂包括：当所述当前单晶硅棒生长长度满足所述当前单晶硅棒生长长度与所述当前单晶硅棒的预设总长度之间的比例为m：n时，向所述硅熔料中加入与第二预设质量成比例的掺杂剂。可选地，所述单晶炉内的预设位置处设置有多个光敏传感器，其中，所述预设位置为所述单晶炉内所述当前单晶硅棒生长长度与所述当前单晶硅棒的预设总长度之间的比例为m：n的位置；所述在当前单晶硅棒的拉制过程中，检测当前单晶硅棒的生长长度包括：在当前单晶硅棒的拉制过程中，利用设置在所述单晶炉内的所述多个光敏传感器，检测当前单晶硅棒的生长长度。可选地，所述多个光敏传感器的数量为4个；所述多个光敏传感器等间距或者非等间距的设置在所述单晶炉内。可选地，所述掺杂剂的总质量由所述当前单晶硅棒的预设总质量和所述当前单晶硅棒的预设电阻率决定；所述第二预设质量与掺杂剂总质量之间的比例为x：y；其中，所述x>0，所述x<所述y。可选地，所述方法还包括：在当前单晶硅棒拉制完成后，向所述硅熔料中加入第三预设质量的掺杂剂。第二方面，本专利技术公开了一种单晶装置，所述单晶装置包括：第一控制模块、检测模块和第二控制模块；所述第一控制模块用于在拉制当前单晶硅棒前，向硅熔料中加入第一预设质量的掺杂剂；所述检测模块用于在当前单晶硅棒的拉制过程中，检测当前单晶硅棒的生长长度；所述第二控制模块用于当所述当前单晶硅棒生长长度满足预设条件时，向硅熔料中加入与第二预设质量成比例的掺杂剂。可选地，所述预设条件包括：所述当前单晶硅棒生长长度与所述当前单晶硅棒的预设总长度之间的比例为m：n，其中n>0，m<n；所述第二控制模块用于当所述当前单晶硅棒生长长度满足所述当前单晶硅棒生长长度与所述当前单晶硅棒的预设总长度之间的比例为m：n时，向所述硅熔料中加入与第二预设质量成比例的掺杂剂。可选地，所述单晶装置内的预设位置处设置有多个光敏传感器，其中，所述预设位置为所述单晶装置内所述当前单晶硅棒生长长度与所述当前单晶硅棒的预设总长度之间的比例为m：n的位置；所述检测模块还用于在当前单晶硅棒的拉制过程中，利用设置在所述单晶装置内的所述多个光敏传感器，检测当前单晶硅棒的生长长度。可选地，所述多个光敏传感器的数量为4个；所述多个光敏传感器等间距或者非等间距的设置在所述单晶炉内。可选地，所述掺杂剂的总质量由所述当前单晶硅棒的预设总质量和所述当前单晶硅棒的预设电阻率决定；所述第二预设质量与掺杂剂总质量之间的比例为x：y；其中，所述x>0，所述x<所述y。可选地，所述单晶装置还包括：第三控制模块，所述第三控制模块用于当前单晶硅棒拉制完成后，向所述硅熔料中加入第三预设质量的掺杂剂。第三方面，本专利技术实施例提供了一种单晶炉，所述单晶炉包括：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前述的掺杂方法的步骤。本专利技术第四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述的掺杂方法的步骤。在本专利技术实施例中，所述方法包括：在拉制当前单晶硅棒前，向硅熔料中加入第一预设质量的掺杂剂；在当前单晶硅棒的拉制过程中，检测当前单晶硅棒的生长长度；当所述当前单晶硅棒生长长度满足预设条件时，向硅熔料中加入与第二预设质量成比例的掺杂剂。本专利技术掺杂剂的添加和当前单晶硅棒的拉制同步进行，又本专利技术将掺杂剂分为两部分进行添加，包括在拉制当前单晶硅棒前加入第一预设质量的掺杂剂，在拉制拉晶硅棒的过程中多次加入与第二预设质量成比例的掺杂剂，所述的第一预设质量和第二预设质量由事先计算得到，在拉制前加入第一质量的掺杂剂，能够使初始制备的部分当前单晶硅棒的电阻率满足要求。在拉制单晶硅的过程中，当当前单晶硅棒的生长长度满足预设条件时，向硅熔料中加入掺杂剂，由于坩埚转动产生的向心力，能够使掺杂剂均匀的分布的硅熔料表面上，从而保证拉制的当前单晶硅棒各个部分掺杂剂的均匀性，提高了制备的当前单晶硅棒的电阻均匀性，进而提高了当前单晶硅棒的品质和实际产量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术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专利技术的一些实施例，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示出了本专利技术实施例一中的一种掺杂方法的步骤流程图；图2示出了本专利技术实施例一中的一种单晶炉的结构示意图；图3示出了本专利技术实施例二中的一种掺杂方法的步骤流程图；图4示出了本专利技术实施例二中的一种单晶炉的结构示意图；图5示出了本专利技术实施例三中的一种单晶装置的示意图；图6示出了本专利技术实施例的三中的一种单晶炉的逻辑结构示意图。附图标记说明：10-掺杂器、101-掺杂剂容纳部、102-掺杂剂添加部、11-光敏传感器发射端、12-光敏传感器接收端、13-当前单晶硅棒、14-硅熔料、15-单晶炉上的开口。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例一参照图1，图1示出了本专利技术实施例一的一种掺杂方法的步骤流程图，所述方法包括：步骤101，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺杂方法，其特征在于，应用于单晶炉中，所述方法包括：/n在拉制当前单晶硅棒前，向硅熔料中加入第一预设质量的掺杂剂；/n在当前单晶硅棒的拉制过程中，检测当前单晶硅棒的生长长度；/n当所述当前单晶硅棒生长长度满足预设条件时，向硅熔料中加入与第二预设质量成比例的掺杂剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种掺杂方法，其特征在于，应用于单晶炉中，所述方法包括：
在拉制当前单晶硅棒前，向硅熔料中加入第一预设质量的掺杂剂；
在当前单晶硅棒的拉制过程中，检测当前单晶硅棒的生长长度；
当所述当前单晶硅棒生长长度满足预设条件时，向硅熔料中加入与第二预设质量成比例的掺杂剂。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括：所述当前单晶硅棒生长长度与所述当前单晶硅棒的预设总长度之间的比例为m：n，其中，所述n>0，所述m<所述n；
所述当所述当前单晶硅棒生长长度满足预设条件时，向硅熔料中加入与第二预设质量成比例的掺杂剂包括：
当所述当前单晶硅棒生长长度满足所述当前单晶硅棒生长长度与所述当前单晶硅棒的预设总长度之间的比例为m：n时，向所述硅熔料中加入与第二预设质量成比例的掺杂剂。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单晶炉内的预设位置处设置有多个光敏传感器，其中，所述预设位置为所述单晶炉内所述当前单晶硅棒生长长度与所述当前单晶硅棒的预设总长度之间的比例为m：n的位置；
所述在当前单晶硅棒的拉制过程中，检测当前单晶硅棒的生长长度包括：
在当前单晶硅棒的拉制过程中，利用设置在所述单晶炉内的所述多个光敏传感器，检测当前单晶硅棒的生长长度。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个光敏传感器的数量为4个；
所述多个光敏传感器等间距或者非等间距的设置在所述单晶炉内。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述掺杂剂的总质量由所述当前单晶硅棒的预设总质量和所述当前单晶硅棒的预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：锁志云，李强，涂准，
申请(专利权)人：宁夏隆基硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64