本發(fā)明屬于單晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單晶爐石英坩堝的裝料方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)對于單晶爐的23寸熱場來說，石英坩堝的規(guī)格主要為直徑23英寸，高度430mm。同樣坩堝大小情況下，同樣長度的大直徑晶棒需要的料更多，而此時一次性裝入所有料，不僅非常困難，也有非常大的風(fēng)險。為了追求更大投料量，于是就需要二次加料，即先裝一部分，等待化料快全熔時再借助二次加料器進行二次加料，這不僅對爐內(nèi)硅料容易造成二次污染，也延長了拉晶周期，降低了工作效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種提高工作效率，一次加料獲得最大加料量的單晶爐石英坩堝的裝料方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種單晶爐石英坩堝的裝料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七種料，A料粒徑為50-90mm，B料粒徑為20-80mm，C料粒徑為3-10 mm，D料粒徑為20-50mm，E料粒徑為200-350mm，F(xiàn)料粒徑為150-220mm，G料粒徑為2-5mm，其中A料體積占總加料量的32%，B料體積占總加料量的16%，C料體積占總加料量的6%，D料體積占總加料量的4%，E料體積占總加料量的31%，F(xiàn)料體積占總加料量的5%，G料體積占總加料量的6%，按照以下加料順序?qū)⑸鲜銎叻N料均勻鋪層加入坩堝內(nèi)：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料；所述坩堝為直徑23英寸，高度430mm。
一種單晶爐石英坩堝的裝料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七種料，A料粒徑為50-80mm，B料粒徑為20-50mm，C料粒徑為3-10 mm，D料粒徑為30-50mm，E料粒徑為200-300mm，F(xiàn)料粒徑為150-200mm，G料粒徑為2-5mm，其中A料體積占總加料量的32%，B料體積占總加料量的16%，C料體積占總加料量的6%，D料體積占總加料量的4%，E料體積占總加料量的31%，F(xiàn)料體積占總加料量的5%，G料體積占總加料量的6%，按照以下加料順序?qū)⑸鲜銎叻N料均勻鋪層加入坩堝內(nèi)：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料。
A料為不規(guī)則形狀，B料為長方體狀，C料為不規(guī)則形狀，D料為不規(guī)則形狀，E料為圓柱狀，F(xiàn)料為圓錐狀，G料為顆粒狀。
本發(fā)明選取七種不同粒徑的原料，按照特定的加料順序，均勻鋪層加入坩堝內(nèi)，同樣尺寸的坩堝，按照本發(fā)明公開的方法進行裝料，可以獲得最大的加料量，一次即可完成加料，不需要二次加料，提高工作效率， 避免二次加料對爐內(nèi)硅料造成二次污染和時間浪費，縮短了拉晶周期。
具體實施方式
實施例1
一種單晶爐石英坩堝的裝料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七種料，A料粒徑為50-90mm，B料粒徑為20-80mm，C料粒徑為3-10 mm，D料粒徑為20-50mm，E料粒徑為200-350mm，F(xiàn)料粒徑為150-220mm，G料粒徑為2-5mm，其中A料體積占總加料量的32%，B料體積占總加料量的16%，C料體積占總加料量的6%，D料體積占總加料量的4%，E料體積占總加料量的31%，F(xiàn)料體積占總加料量的5%，G料體積占總加料量的6%，按照以下加料順序?qū)⑸鲜銎叻N料均勻鋪層加入坩堝內(nèi)：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料；所述坩堝為直徑23英寸，高度430mm。
其中，A料為不規(guī)則形狀，B料為長方體狀，C料為不規(guī)則形狀，D料為不規(guī)則形狀，E料為圓柱狀，F(xiàn)料為圓錐狀，G料為顆粒狀。
A料為原生多晶硅；B料為硅芯邊皮料，即硅棒線切割成方硅芯后剩余的邊皮料；C料為硅粒料，即棒料破碎后余下的小尺寸粒料，不規(guī)則即為無規(guī)律可循，C料為不規(guī)則形狀，即是棒料破碎過程中產(chǎn)生的不規(guī)則形狀的物料；D料為碳頭料，即棒狀原生多晶硅制備時靠近底部石墨卡瓣一端、碳含量相對較高的料；E料為棒料，即棒狀原生多晶硅；F料為硅芯頭尾料，即硅棒制備后切割成特定形狀時產(chǎn)生的頭料和尾料；G料為顆粒硅，是采用流化床硅烷法）生產(chǎn)的一種顆粒狀多晶硅。
上述七種原料全部為多晶硅，雜質(zhì)含量為百萬分之幾到十億分之幾不等，對制備出的方硅芯產(chǎn)品質(zhì)量影響可以忽略不計，因此上述七種原料僅是尺寸和形狀不同，各種料可以互換，即A料除原生多晶硅，還可以是硅芯邊皮料或硅粒料或碳頭料或棒料或硅芯頭尾料或顆粒硅，B料也可以是硅芯邊皮料之外的其他幾種料中的任一種，C料、D料、E料、F料、G料同理，也可以是上述七種料中的任一種。
基于上述各種料中雜質(zhì)含量僅為百萬分之幾，甚至更低，因此，各種料密度可認為相同，各種料的體積占總加料量的比例也可以是質(zhì)量比。
實施例2
一種單晶爐石英坩堝的裝料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七種料，A料粒徑為50-80mm，B料粒徑為20-50mm，C料粒徑為3-10 mm，D料粒徑為30-50mm，E料粒徑為200-300mm，F(xiàn)料粒徑為150-200mm，G料粒徑為2-5mm，其中A料體積占總加料量的32%，B料體積占總加料量的16%，C料體積占總加料量的6%，D料體積占總加料量的4%，E料體積占總加料量的31%，F(xiàn)料體積占總加料量的5%，G料體積占總加料量的6%，按照以下加料順序?qū)⑸鲜銎叻N料均勻鋪層加入坩堝內(nèi)：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料，獲得裝料量為191kg。
其中，A料為不規(guī)則形狀，B料為長方體狀，C料為不規(guī)則形狀，D料為不規(guī)則形狀，E料為圓柱狀，F(xiàn)料為圓錐狀，G料為顆粒狀。
A、B、C、D、E、F、G料分別為原生多晶硅、硅芯邊皮料、硅粒料、碳頭料、棒料、硅芯頭尾料、顆粒硅七種料的種的任一種。
實施例3
一種單晶爐石英坩堝的裝料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七種料，A料粒徑為50-60mm，B料粒徑為20-30mm，C料粒徑為3-5 mm，D料粒徑為30-37mm，E料粒徑為200-240mm，F(xiàn)料粒徑為150-170mm，G料粒徑為2-3mm，其中A料體積占總加料量的32%，B料體積占總加料量的16%，C料體積占總加料量的6%，D料體積占總加料量的4%，E料體積占總加料量的31%，F(xiàn)料體積占總加料量的5%，G料體積占總加料量的6%，按照以下加料順序?qū)⑸鲜銎叻N料均勻鋪層加入坩堝內(nèi)：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料。
其中，A料為不規(guī)則形狀，B料為長方體狀，C料為不規(guī)則形狀，D料為不規(guī)則形狀，E料為圓柱狀，F(xiàn)料為圓錐狀，G料為顆粒狀。
A、B、C、D、E、F、G料分別為原生多晶硅、硅芯邊皮料、硅粒料、碳頭料、棒料、硅芯頭尾料、顆粒硅七種料的種的任一種。
實施例4
一種單晶爐石英坩堝的裝料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七種料，A料粒徑為60-70mm，B料粒徑為30-40mm，C料粒徑為5-7 mm，D料粒徑為37-44mm，E料粒徑為240-270mm，F(xiàn)料粒徑為170-180mm，G料粒徑為3-4mm，其中A料體積占總加料量的32%，B料體積占總加料量的16%，C料體積占總加料量的6%，D料體積占總加料量的4%，E料體積占總加料量的31%，F(xiàn)料體積占總加料量的5%，G料體積占總加料量的6%，按照以下加料順序?qū)⑸鲜銎叻N料加入坩堝內(nèi)：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料。
其中，A料為不規(guī)則形狀，B料為長方體狀，C料為不規(guī)則形狀，D料為不規(guī)則形狀，E料為圓柱狀，F(xiàn)料為圓錐狀，G料為顆粒狀。
A、B、C、D、E、F、G料分別為原生多晶硅、硅芯邊皮料、硅粒料、碳頭料、棒料、硅芯頭尾料、顆粒硅七種料的種的任一種。
實施例5
一種單晶爐石英坩堝的裝料方法，包括A、B、C、D、E、F、G七種料，A料粒徑為70-80mm，B料粒徑為40-50mm，C料粒徑為7-10 mm，D料粒徑為44-50mm，E料粒徑為270-300mm，F(xiàn)料粒徑為180-200mm，G料粒徑為4-5mm，其中A料體積占總加料量的32%，B料體積占總加料量的16%，C料體積占總加料量的6%，D料體積占總加料量的4%，E料體積占總加料量的31%，F(xiàn)料體積占總加料量的5%，G料體積占總加料量的6%，按照以下加料順序?qū)⑸鲜銎叻N料均勻鋪層加入坩堝內(nèi)：首先加入C料的二分之一，然后加入B料的二分之一，再加入余下二分之一的C料，然后加入E料，再加入余下二分之一的B料，之后依次加入G料、F料、D料和A料。
其中，A料為不規(guī)則形狀，B料為長方體狀，C料為不規(guī)則形狀，D料為不規(guī)則形狀，E料為圓柱狀，F(xiàn)料為圓錐狀，G料為顆粒狀。
A、B、C、D、E、F、G料分別為原生多晶硅、硅芯邊皮料、硅粒料、碳頭料、棒料、硅芯頭尾料、顆粒硅七種料的中的任一種。
對比例1-5
坩堝尺寸、A-G七種原料的種類、粒徑及各料的加料量均與實施例2相同，調(diào)整七種料的加料順序，結(jié)果如表1所示。
由表1可知，其他條件相同的情況下，本發(fā)明所公開的加料順序，可以獲得最大的裝料量。
實施例6-11
在加料時，A料、B料、C料、D料是不可缺少的，除加料種類（七種）不同，加料順序及其他條件同實施例2，對應(yīng)料不存在時，跳過該種料，直接加下一種料。
由表2可知，其他條件相同的情況下，本發(fā)明所采用的七種原料裝料方法，可以獲得最大的裝料量。
綜上所述，本發(fā)明選取七種不同粒徑的原料，按照特定的加料順序，均勻鋪層加入坩堝內(nèi)，同樣尺寸的坩堝，按照本發(fā)明公開的方法進行裝料，可以獲得最大的加料量，一次即可完成加料，不需要二次加料，提高工作效率， 避免二次加料對爐內(nèi)硅料造成二次污染和時間浪費，縮短了拉晶周期。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護范圍。