[發明專利]一種籽晶的制備方法及類單晶硅錠的鑄造方法

有效

• 申請號: 201110339300.9
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN103088406A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 許濤;李飛龍
• 申請（專利權）人: 阿特斯（中國）投資有限公司;阿特斯光伏電力（洛陽）有限公司
• 主分類號: C30B11/14
• 分類號: C30B11/14;C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

1.一種籽晶的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S1：提供收容有原生多晶硅和電性摻雜劑的坩堝；

S2：將所述坩堝放置于直拉單晶爐內進行拉制以獲得直徑為223-225mm的單晶圓棒；

S3：將所述單晶圓棒經過截斷、剖方、以獲得單晶方棒，對所述單晶方棒進行切片制得單晶硅塊，所述單晶硅塊為長方體并作為籽晶用于類單晶硅錠的鑄造。

2.一種類單晶硅錠的鑄造方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S11：提供坩堝、和收容于所述坩堝內部的硅塊，所述硅塊包括位于坩堝底部的單晶硅塊、和位于所述單晶硅塊上表面的多晶硅塊，所述單晶硅塊為長方體并作為籽晶用于類單晶硅錠的鑄造；

S12：提供位于所述坩堝周側的加熱器以加熱該坩堝內部的硅塊；

S13：提供位于所述加熱器周側的隔熱器以隔絕該加熱器對所述坩堝內部加熱作用；

S14：定義垂直于所述坩堝底部向上為第一方向，調節所述加熱器的溫度、和控制所述加熱器與隔熱器的相對位置使得坩堝內部形成第一方向上的溫度梯度，所述溫度梯度使得硅塊部分熔化并形成固-液交界面，所述未熔化硅塊只包括單晶硅塊；?

S15：調節所述加熱器的溫度、和隔熱器沿著第一方向的移動速度以控制該固-液交界面沿著第一方向移動速度，以實現熔化的硅塊在未熔化的單晶硅塊上沿第一方向定向凝固，定向凝固生成的硅塊經過退火、和冷卻以得到類單晶硅錠。

3.根據權利要求2所述的類單晶硅錠的鑄造方法，其特征在于，所述S14步驟包括加熱所述坩堝內部至第一溫度區間、及較第一溫度區間更高的第二溫度區間。

4.根據權利要求3所述的類單晶硅錠的鑄造方法，其特征在于，所述S14步驟包括加熱坩堝內部至第一溫度區間后調節所述隔熱器至第一位置，進而控制所述加熱器對坩堝內部加熱至第二溫度區間，以使得坩堝內硅塊沿第一方向開始熔化。

5.根據權利要求3或4所述的類單晶硅錠的鑄造方法，其特征在于，所述S14步驟中第一溫度區間為1180-1220℃、第二溫度區間為1500-1550℃。

6.根據權利要求2所述的類單晶硅錠的鑄造方法，其特征在于，所述S15步驟中包括多晶硅塊開始熔化時保持坩堝內溫度在第三溫度區間。

7.根據權利要求6所述的類單晶硅錠的鑄造方法，其特征在于，所述S15步驟中包括保持坩堝內溫度在第三溫度區間時，調節所述加熱器至第二位置，以使得坩堝內硅塊達到穩定長晶。

8.根據權利要求6或7所述的類單晶硅錠的鑄造方法，其特征在于，所述S15步驟中第三溫度區間為1420-1460℃。

9.根據權利要求7所述的類單晶硅錠的鑄造方法，其特征在于，所述S15步驟中調節所述加熱器至第二位置包括以速率為0.5-0.7cm/h打開所述隔熱器。

10.根據權利要求2所述的類單晶硅錠的鑄造方法，其特征在于，所述S15步驟包括對定向凝固生成的類單晶硅錠的剖方、切片以制得太陽電池用類單晶硅片。