一种单晶炉磁场强度的测量装置的制作方法

专利2025-08-11  37


本发明涉及单晶炉,特别是涉及一种单晶炉磁场强度的测量装置。


背景技术:

1、随着n型电池片,尤其是topcon快速放量,n型硅片需求大幅提升。topcon 2022年实际扩产约110gw,2023年1-4月扩产约400gw,带动n型硅片需求快速提升,而n型硅片对晶体品质和氧碳含量要求很高,要求更高的少子寿命和更低的氧含量。

2、n型硅片容易产生由原生氧造成同心圆、黑芯片问题,主要系高温的硅熔液在坩埚里进行相对高速的对流,因为外面热中间冷,底部热上面冷,硅熔液在坩埚内会形成类似“开锅”现象,造成硅熔液内部出现流动,不停冲刷石英坩埚,而石英就是二氧化硅,其中氧会在冲刷过程中融入硅熔液,造成晶体里含有较多的氧。topcon更容易发生同心圆问题。topcon在后续的高温工艺(如b扩散)下,氧容易沉淀形成氧环即同心圆,影响效率和良率,所以topcon对硅片氧含量更敏感。磁场可以解决这个问题,主要系磁场会抑制硅熔液的流动,使硅熔液变得很粘稠,硅熔液流动变慢后,氧含量就会下降。

3、磁场的强度及分布对硅熔体有较大影响,目前只能通过手持磁场强度测量仪器,找点进行测量,目前采用的是勾型磁场线是立体且复杂的,手持进行测量误差比较大。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点,提供一种单晶炉磁场强度的测量装置。

2、为了解决以上技术问题,本发明的技术方案如下:

3、一种单晶炉磁场强度的测量装置,包括:

4、支撑杆,水平架设在单晶炉的上端;

5、炉内测量杆,活动穿设在所述支撑杆的中部,且与所述支撑杆垂直;

6、测量横杆,固定安装在所述炉内测量杆的下端,且所述测量横杆与所述支撑杆平行;

7、炉外测量杆,活动穿设在所述支撑杆的边部,且与所述支撑杆垂直;

8、探头固定装置,设置在所述测量横杆以及所述炉外测量杆上,用于固定测量探头。

9、作为本发明所述单晶炉磁场强度的测量装置的一种优选方案,其中:所述炉内测量杆和所述炉外测量杆上均沿其长度方向依次等距开设有若干个第一定位孔,所述炉内测量杆和所述炉外测量杆上的任一所述第一定位孔内可拆卸穿设有定位插销。

10、作为本发明所述单晶炉磁场强度的测量装置的一种优选方案,其中:所述炉内测量杆位于单晶炉的轴线方向,所述炉内测量杆的下端位于所述测量横杆的中点,所述测量横杆的长度小于单晶炉的端面直径。

11、作为本发明所述单晶炉磁场强度的测量装置的一种优选方案,其中:位于所述炉外测量杆上的探头固定装置固定安装在所述炉外测量杆的下端,位于所述测量横杆上的探头固定装置沿测量横杆的长度方向滑动安装在测量横杆上。

12、作为本发明所述单晶炉磁场强度的测量装置的一种优选方案,其中:所述支撑杆的一端沿其长度方向依次等距开设有若干个第二定位孔,所述炉外测量杆活动穿设在任一所述第二定位孔内。

13、作为本发明所述单晶炉磁场强度的测量装置的一种优选方案,其中:所述支撑杆开设有第二定位孔的一端固定安装有第一垂直护杆,所述第一垂直护杆上开设有数量与第二定位孔相同的第三定位孔,且任一所述第二定位孔均与相邻所述第三定位孔位于同一竖直线上。

14、作为本发明所述单晶炉磁场强度的测量装置的一种优选方案,其中:所述支撑杆的中部固定安装有第二垂直护杆,所述第二垂直护杆上开设有供所述炉内测量杆活动穿设的通孔,且该通孔与所述支撑杆供炉内测量杆活动穿设的通孔位于同一竖直线上。

15、作为本发明所述单晶炉磁场强度的测量装置的一种优选方案,其中:所述支撑杆上远离所述炉外测量杆的一端固定安装有配重块。

16、本发明的有益效果是:

17、(1)本发明中炉内测量杆可在支撑杆内升降或绕自身轴线旋转,从而可带动测量横杆在单晶炉内升降和旋转,同时,探头固定装置滑动安装在测量横杆上,使特斯拉计探头基本可遍历单晶炉内的所有点位,实现单晶炉内所有位置的磁场强度测量。

18、(2)本发明中炉外测量杆可在支撑杆内升降,同时,在支撑杆的端部开设有若干个第二定位孔,炉外测量杆可活动穿设在任一第二定位孔内,使炉外测量杆与炉内测量杆之间的间距可调。通过支撑杆绕炉内测量杆旋转,可带动炉外测量杆在炉外绕炉内测量杆旋转,进而可测量单晶炉外一定区域内所有位置磁场强度。

19、(3)本发明在支撑杆上设置有第一垂直护杆和第二垂直护杆,可保证炉内测量杆与炉外测量杆穿设在支撑杆上时的竖直度,从而保证测量点位的坐标的精确度。



技术特征:

1.一种单晶炉磁场强度的测量装置,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的单晶炉磁场强度的测量装置,其特征在于:所述炉内测量杆(2)和所述炉外测量杆(5)上均沿其长度方向依次等距开设有若干个第一定位孔,所述炉内测量杆(2)和所述炉外测量杆(5)上的任一所述第一定位孔内可拆卸穿设有定位插销。

3.根据权利要求1所述的单晶炉磁场强度的测量装置,其特征在于:所述炉内测量杆(2)位于单晶炉(3)的轴线方向,所述炉内测量杆(2)的下端位于所述测量横杆(4)的中点,所述测量横杆(4)的长度小于单晶炉(3)的端面直径。

4.根据权利要求1所述的单晶炉磁场强度的测量装置,其特征在于:位于所述炉外测量杆(5)上的探头固定装置(6)固定安装在所述炉外测量杆(5)的下端,位于所述测量横杆(4)上的探头固定装置(6)沿测量横杆(4)的长度方向滑动安装在测量横杆(4)上。

5.根据权利要求1所述的单晶炉磁场强度的测量装置,其特征在于:所述支撑杆(1)的一端沿其长度方向依次等距开设有若干个第二定位孔(7),所述炉外测量杆(5)活动穿设在任一所述第二定位孔(7)内。

6.根据权利要求5所述的单晶炉磁场强度的测量装置,其特征在于:所述支撑杆(1)开设有第二定位孔(7)的一端固定安装有第一垂直护杆(8),所述第一垂直护杆(8)上开设有数量与第二定位孔(7)相同的第三定位孔(9),且任一所述第二定位孔(7)均与相邻所述第三定位孔(9)位于同一竖直线上。

7.根据权利要求1所述的单晶炉磁场强度的测量装置,其特征在于:所述支撑杆(1)的中部固定安装有第二垂直护杆(10),所述第二垂直护杆(10)上开设有供所述炉内测量杆(2)活动穿设的通孔,且该通孔与所述支撑杆(1)供炉内测量杆(2)活动穿设的通孔位于同一竖直线上。

8.根据权利要求1所述的单晶炉磁场强度的测量装置,其特征在于:所述支撑杆(1)上远离所述炉外测量杆(5)的一端固定安装有配重块(11)。


技术总结
本发明公开了一种单晶炉磁场强度的测量装置,涉及单晶炉技术领域,包括:支撑杆,水平架设在单晶炉的上端;炉内测量杆,活动穿设在所述支撑杆的中部,且与所述支撑杆垂直;测量横杆,固定安装在所述炉内测量杆的下端,且所述测量横杆与所述支撑杆平行;炉外测量杆,活动穿设在所述支撑杆的边部,且与所述支撑杆垂直;探头固定装置,设置在所述测量横杆以及所述炉外测量杆上,用于固定测量探头。本发明通过探头固定装置稳定夹持探头,再通过炉内测量杆和炉外测量杆以及支撑杆的运动带动探头移动,遍历单晶炉内所有点位以及单晶炉外一定区域内的所有点位,从而精确测量单晶炉内外的磁场强度分布。

技术研发人员:严东,文勇,王磊,王军磊,王艺澄
受保护的技术使用者:包头美科硅能源有限公司
技术研发日:20231117
技术公布日:2024/7/25
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