[發明專利]一種準單晶硅鑄錠設備及鑄錠方法

無效

• 申請號: 201210005796.0
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN103194794A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 徐傳興
• 申請（專利權）人: 徐傳興
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06;C30B11/00
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

1.一種準單晶硅鑄錠設備，所述的設備包括殼體、設置于所述的殼體內的鑄錠室以及設置于所述的鑄錠室內的坩堝和加熱裝置，所述的加熱裝置設置于所述的坩堝的周圍，其特征在于，所述的準單晶硅鑄錠裝置還包括：

籽晶儲存室，設置于所述的殼體內，

隔熱門，設置于所述的籽晶儲存室和所述的鑄錠室之間；

籽晶投放裝置，用以將籽晶穿過所述的隔熱門設置于所述的籽晶儲存室或所述的鑄錠室的坩堝中。

2.根據權利要求1所述的準單晶硅鑄錠設備，其特征在于，所述的加熱裝置為設置于所述的坩堝的四周的加熱裝置，所述的籽晶儲存室設置于所述的鑄錠室的上方。

3.根據權利要求2所述的準單晶硅鑄錠設備，其特征在于，所述的籽晶投放裝置包括籽晶托板和連接所述籽晶托板的托板升降桿，所述的托板升降桿用以將所述的籽晶托板設置于所述的籽晶儲存室內位于坩堝上方的位置或設置于所述的鑄錠室內的坩堝內。

4.根據權利要求2所述的準單晶硅鑄錠設備，其特征在于，所述的籽晶投放裝置包括籽晶夾持件和連接所述的籽晶夾持件的夾持件升降桿，所述的夾持件升降桿用以將所述的籽晶夾持件設置于所述的籽晶儲存室內坩堝一側上方的位置或設置于所述的鑄錠室內的坩堝內的靠近坩堝一側側壁的位置。

5.根據權利要求4所述的準單晶硅鑄錠設備，其特征在于，所述的該準單晶硅鑄錠設備還包括保溫籠，所述的保溫籠設置與所述的鑄錠室內，所述的坩堝和加熱裝置設置于所述的保溫籠內。

6.根據權利要求5所述的準單晶硅鑄錠設備，其特征在于，所述的保溫籠為可移動保溫籠，所述的可移動保溫籠及加熱裝置可在所述的鑄錠室內于所述的籽晶夾持件設置于坩堝內的靠近坩堝一側側壁的位置及坩堝另一側側壁的位置間往復移動。

7.根據權利要求4至6中任一項所述的準單晶硅鑄錠設備，其特征在于，所述的加熱裝置包括圍繞坩堝的環形加熱裝置以及設置于所述的坩堝下方的輔助加熱裝置。

8.根據權利要求1所述的準單晶硅鑄錠設備，其特征在于，所述的加熱裝置為設置于所述的坩堝的上方和下方的加熱裝置，所述的籽晶儲存室設置于所述的鑄錠室的上部的側方。

9.根據權利要求8所述的準單晶硅鑄錠設備，其特征在于，所述的籽晶投放裝置包括籽晶托板、托板傳送臂和托板升降桿，所述的籽晶托板設置于所述的托板傳送臂上，所述的托板傳送臂用以將所述的籽晶托板設置于所述的籽晶儲存室內或設置于所述的鑄錠室內的坩堝的正上方，并使所述的籽晶托板位于連接所述的托板升降桿的位置，所述的托板升降桿用于連接所述的籽晶托板，并將所述的籽晶托板設置于所述的坩堝的正上方或坩堝內。

10.一種利用權利要求1所述設備的準單晶硅鑄錠方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

(1)將硅原料放置于所述的坩堝內；

(2)將籽晶放置于所述的籽晶儲存室內籽晶投放裝置上；

(3)將殼體內抽真空；

(4)利用所述的加熱裝置對坩堝及硅原料進行加熱，使所述的硅原料完全熔化為硅液后，控溫至硅液結晶前狀態；

(5)打開所述的隔熱門；

(6)利用所述的籽晶投放裝置將所述的籽晶從籽晶儲存室移動至鑄錠室的坩堝中；

(7)進行長晶，然后退火冷卻，形成硅錠。

11.根據權利要求10所述的準單晶硅鑄錠方法，其特征在于，所述的步驟(1)將硅原料放置于所述的坩堝內，具體為：

將硅粉料或硅塊料放置于所述的坩堝內，并根據成品硅錠的目標電阻率加入摻雜劑。

12.根據權利要求11所述的準單晶硅鑄錠方法，其特征在于，所述的步驟(3)將殼體內抽真空，具體為：

若步驟(1)中放入的為硅粉料，則將殼體內慢速抽真空至氣壓為3pa～-2pa；若步驟(1)中放入的為硅塊料，則將殼體內快速抽真空至氣壓為3pa～-2pa。

13.根據權利要求10所述的準單晶硅鑄錠方法，其特征在于，所述的步驟(2)將籽晶放置于所述的籽晶儲存室內籽晶投放裝置上，具體為：

在所述的籽晶儲存室內的籽晶投放裝置上放置至少一塊籽晶，所述各塊籽晶組成的整體的的斷面邊長為80mm～155mm，厚度為6mm～60mm。