(晶錠214被拉出處)或與其相對(duì)。熔體運(yùn)動(dòng)的該配置限制了沿著熔體212的內(nèi)熔體部分的頂部的表面擾動(dòng)和溫度波動(dòng)。
[0028]通道132允許熔體212在外腔106和內(nèi)腔104之間的受控制的運(yùn)動(dòng)。將熔體運(yùn)動(dòng)限制在腔104、106之間允許隨著硅材料經(jīng)過(guò)通道132，將外腔106中的硅材料加熱至約等于內(nèi)腔104中的熔體的溫度的溫度。
[0029]繼續(xù)參考圖1，硅在外腔中被熔化，而固體硅被連續(xù)地供應(yīng)到外腔106中。因此，在腔106中同時(shí)進(jìn)行進(jìn)料和熔化。熔體212通過(guò)通道132從外腔106流入內(nèi)腔104中。晶錠214然后在內(nèi)腔104中從熔體212生長(zhǎng)出。
[0030]通道132可以在與進(jìn)料管220在直徑上對(duì)置的位置處被布置在堰體130上，以增加原料材料216在進(jìn)入內(nèi)腔104之前必須穿過(guò)的距離。
[0031]在一種用于生長(zhǎng)單晶錠的實(shí)施例的方法中，堰體和原料材料被放置在坩禍中。加熱器被放置成與坩禍相鄰，以提供熱量來(lái)液化或熔化原料材料，形成熔體。晶種被下降到熔體中，然后緩慢地從熔體上升出，以由晶種生長(zhǎng)晶錠。
[0032]在該過(guò)程開(kāi)始時(shí)，原料材料可以被放置在內(nèi)腔104和/或外腔106中。在工作期間，原料材料可以被放置在堰體130外部的區(qū)域中，用于連續(xù)的進(jìn)料或晶體生長(zhǎng)過(guò)程。隨著堰體130外部的原料材料熔化，允許熔體212從外腔106運(yùn)動(dòng)到內(nèi)腔104中。熔體在腔104、106之間的運(yùn)動(dòng)被限制成經(jīng)過(guò)堰體130的外支柱和內(nèi)支柱。
[0033]在一些實(shí)施例中，堰體130不包括通過(guò)其中的通道。在這些實(shí)施例中，堰體130沿著堰體的長(zhǎng)度在離散的位置處被結(jié)合至坩禍，限定了未結(jié)合的部分。未結(jié)合的部分在堰體的支柱下面形成介于堰體和坩禍之間的間隙。熔體從外腔到內(nèi)腔的運(yùn)動(dòng)被限制成通過(guò)由未結(jié)合的部分形成的間隙的運(yùn)動(dòng)。
[0034]通過(guò)將熔體的運(yùn)動(dòng)限制成沿著或靠近基部，允許熔體的溫度隨著熔體從外腔106流入內(nèi)腔104中而增加。
[0035]進(jìn)入內(nèi)腔104的熔體在溫度上大體上與已經(jīng)在內(nèi)腔中的熔體相同。在到達(dá)內(nèi)腔104之前升高熔體的溫度降低了內(nèi)腔中的溫度梯度?？刂破髯饔贸删S持內(nèi)腔104中大體上恒定的溫度。
[0036]另外，將熔體在內(nèi)和外腔104、106之間的運(yùn)動(dòng)限制成沿著基部允許內(nèi)腔的表面保持相對(duì)無(wú)擾動(dòng)。堰體130大體上防止外腔106中的擾動(dòng)通過(guò)大體上包含由擾動(dòng)產(chǎn)生的能量波來(lái)擾亂內(nèi)腔104中的熔體的表面。擾動(dòng)也通過(guò)通道的位置被限制。通道沿著坩禍的底部，這允許熔體運(yùn)動(dòng)到內(nèi)腔104中，而不擾亂內(nèi)腔的表面穩(wěn)定性。
[0037]通過(guò)傳感器230在與生長(zhǎng)的晶錠直接相鄰的位置測(cè)量?jī)?nèi)腔104中的熔體的溫度。傳感器與控制器222相連接。控制器222通過(guò)向加熱器224、226和228供應(yīng)或大或小的電流和通過(guò)向熔體供應(yīng)或多或少的原料材料來(lái)調(diào)節(jié)熔體的溫度?？刂破?22還能夠在晶種從熔體上升和生長(zhǎng)晶錠的同時(shí)供應(yīng)原料材料。
[0038]參考圖3，用于在多晶錠的定向凝固中使用的坩禍的另一實(shí)施例被示出并大體上表示為300。坩禍300具有基部310、側(cè)壁320、第一堰體330和第二堰體350。第一堰體330通過(guò)結(jié)合劑340連接至基部310。第二堰體350也通過(guò)結(jié)合劑360連接至基部310。
[0039]如在本文中所述，分別使用結(jié)合劑340和360將第一堰體330和第二堰體350連接至基部310。然而，在一些實(shí)施例中，第一堰體330和第二堰體350中僅有一個(gè)堰體被結(jié)合至基部310。在其它實(shí)施例中，結(jié)合劑340可以與結(jié)合劑360相同。在再其它實(shí)施例中，結(jié)合劑340和360具有不同的成分。
[0040]如上所述的實(shí)施例使得產(chǎn)量增加和質(zhì)量更好的晶錠成為可能，而降低了工藝的成本。使用二氧化硅粉的示例系統(tǒng)被確定為比控制或無(wú)注漿系統(tǒng)執(zhí)行好四倍以上。通過(guò)對(duì)界面處的空隙的交叉的直線/截距法進(jìn)行該確定。
[0041]當(dāng)介紹本發(fā)明或其實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”和“所述”意在意味著存在一個(gè)或多個(gè)元件。術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”和“具有”意在是包含性的，并且意味著可能存在除了所列出的元件之外的額外的元件。使用表示特殊定向的術(shù)語(yǔ)(例如“頂部”、“底部”、“側(cè)面”等)是為了便于描述，而不需要所述項(xiàng)目的任何特殊定向。
[0042]由于在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)上述結(jié)構(gòu)和方法進(jìn)行各種改變，因此上文描述中所包含的和附圖中所示出的所有事物將意在被解釋成示意性的，而不是限制的意義。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種將第一二氧化硅部件結(jié)合至第二二氧化硅部件的方法，該方法包括: 提供第一二氧化硅部件； 提供第二二氧化硅部件； 為所述第一二氧化硅部件和所述第二二氧化硅部件的接觸面涂覆具有二氧化硅和二氧化硅前體中的至少一者的溶液； 將所述第一二氧化硅部件的涂覆表面放置成與所述第二二氧化硅部件的涂覆表面相鄰以形成組件；和加熱所述組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，加熱所述組件在惰性氣氛中進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述惰性氣氛基本上是氬氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，加熱所述組件在約1150°C至約1550°C的溫度范圍中執(zhí)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，加熱所述組件執(zhí)行約4小時(shí)至約16小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述溶液包括二氧化硅前體，所述二氧化硅前體是四燒氧基娃燒。
7.一種用于在多晶錠的定向凝固中使用的坩禍，坩禍包括: 基部; 側(cè)壁，其圍繞所述基部延伸，以形成用于在其中容納材料的容器；和堰體，其在從所述側(cè)壁向內(nèi)的位置附接至所述基部，以限定內(nèi)腔和外腔，所述堰體具有穿過(guò)所述堰體的至少一個(gè)通道，以允許所述外腔中的材料運(yùn)動(dòng)到所述內(nèi)腔中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的坩禍，其中，使用選自二氧化硅和二氧化硅前體中一者的結(jié)合劑將所述堰體附接至所述基部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的坩禍，其中，所述結(jié)合劑選自二氧化硅粉、熱硅和四烷氧基硅燒中一者。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的坩禍，還包括定位在從所述側(cè)壁向內(nèi)的第二堰體。
11.一種用于生長(zhǎng)單晶錠的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 坩禍，其具有: 基部; 側(cè)壁，其圍繞所述基部延伸，以形成用于在其中容納材料的容器；和堰體，其在從所述側(cè)壁向內(nèi)的位置附接至所述基部，以限定內(nèi)腔和外腔，所述堰體具有穿過(guò)所述堰體的至少一個(gè)通道，以允許所述外腔中的材料運(yùn)動(dòng)到所述內(nèi)腔中； 加熱器，其布置成鄰近所述坩禍，用于向所述坩禍提供熱量以維持其中所含有的熔體材料；和 進(jìn)料管，其與所述坩禍連接，用于向所述坩禍供應(yīng)原料材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括用于控制原料材料通過(guò)所述進(jìn)料管的進(jìn)料速率的計(jì)算裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括用于將晶種下降到硅熔體中以及將晶種從硅熔體中提升出的拉具系統(tǒng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括用于調(diào)節(jié)由所述加熱器向所述坩禍提供的熱量的控制器。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述坩禍包括定位成從所述側(cè)壁向內(nèi)的第二堰體。
16.—種用于從坩禍生長(zhǎng)單晶錠的方法，所述坩禍具有基部、側(cè)壁和堰體，所述堰體在從所述側(cè)壁向內(nèi)的位置處附加至所述基部，以限定內(nèi)腔和外腔，所述堰體具有穿過(guò)所述堰體的至少一個(gè)通道，以允許所述外腔中的材料運(yùn)動(dòng)到所述內(nèi)腔中，該方法包括: 將原料材料放入所述坩禍中； 熔化原料材料以形成經(jīng)過(guò)所述通道從所述外腔到達(dá)所述內(nèi)腔的熔體； 將晶種下降到熔體中；和 將晶種從熔體拉出，以由晶種拉出晶錠。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，在從所述堰體徑向向外的位置處將原料材料放入所述坩禍中。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括在緊鄰形成的晶錠的位置處測(cè)量熔體的溫度。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，在將原料材料放入所述坩禍的同時(shí)拉出晶錠。
【專利摘要】一種用于將第一二氧化硅部件結(jié)合至第二二氧化硅部件的方法，方法包括為第一和第二二氧化硅部件的接觸面涂覆具有二氧化硅和二氧化硅前體中的至少一者的溶液。第一二氧化硅部件的涂覆表面被放置成與第二二氧化硅部件的涂覆表面相鄰以形成組件，和加熱組件。一種用于在多晶錠的定向凝固中使用的坩堝，包括：基部、側(cè)壁和堰體，一種用于生長(zhǎng)單晶錠的系統(tǒng)，包括具有基部、側(cè)壁和堰體的坩堝、加熱器和進(jìn)料管，以及一種用于從具有基部、側(cè)壁和堰體的坩堝生長(zhǎng)單晶錠的方法，該方法包括：將原料材料放入坩堝中，熔化原料材料，將晶種下降到熔體中和將晶種從熔體拉出以拉出晶錠。
【IPC分類】C03C27-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104870394
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380066117
【發(fā)明人】R·J·菲利普斯, S·B·拉索德
【申請(qǐng)人】愛(ài)迪生太陽(yáng)能公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2013年12月19日
【公告號(hào)】US20140174338, WO2014100487A2, WO2014100487A3