[發(fā)明專利]制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210538320.3
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103866381A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李飛龍;許濤;翟傳鑫;蔣俊峰
• 申請（專利權(quán)）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: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

1.一種制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

S1，在坩堝底部均勻鋪設(shè)一定量的碎硅料，并在均勻鋪設(shè)的碎硅料上放置一具有規(guī)則形狀的多晶硅塊，再裝入鑄錠用硅原料；

S2，將上述裝有硅料的坩堝置于一定向凝固鑄錠爐中抽真空，然后加熱至一定溫度后向上打開定向凝固鑄錠爐側(cè)部隔熱籠至一定位置，保持坩堝底部溫度低于碎硅料的熔點且坩堝上下具有較大溫差，再調(diào)節(jié)控溫?zé)犭娕伎刂乒柙先刍缑娴耐七M(jìn)速度，待碎硅料部分熔化后進(jìn)入長晶階段；

S3，調(diào)節(jié)控溫?zé)犭娕嫉臏囟群蛡?cè)部隔熱籠向上移動的速率，使熱量向下輻射而使熔硅在未熔化的碎硅料上迅速成核，形成均勻的小晶粒，小晶粒在豎直向上的溫度梯度下自下向上豎直生長；

S4，待熔硅結(jié)晶完后經(jīng)退火和冷卻形成晶粒小且均勻的多晶硅錠。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法，其特征在于：S1步驟中所述的具有規(guī)則形狀的多晶硅塊為邊長為150-160mm、厚度為25-50mm的正方形多晶硅塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法，其特征在于：S1步驟中所述的碎硅料為以下硅料中的一種或幾種：尺寸小于6mm的原生多晶碎料，太陽能級多晶或單晶碎硅片、電子級單晶碎硅片、尺寸小于6mm的硅烷法制備的顆粒硅、以及尺寸小于5cm的多晶硅塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法，其特征在于：S1步驟中所述的一定量的碎硅料是指10-20kg。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法，其特征在于：S2步驟中所述的加熱到一定溫度是指加熱到1200-1500℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法，其特征在于：S2步驟中所述的向上打開定向凝固鑄錠爐側(cè)部隔熱籠的位置為5-6cm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法，其特征在于：S2步驟中所述的坩堝底部溫度為1320-1350℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法，其特征在于：S2步驟中所述的較大溫差為170-180℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法，其特征在于：S2步驟中所述的控溫?zé)犭娕嫉臏囟日{(diào)節(jié)范圍為1500-1510℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法，其特征在于：S3步驟中所述的側(cè)部隔熱籠提升速率為0.5-0.6cm/h。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低位錯密度硅錠的新型定向凝固方法，其特征在于：S3步驟中所述隔熱籠的最高提升位置為14cm。