[實用新型]一種多晶硅鑄錠用坩堝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220138049.X
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN202671713U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 胡動力;何亮;雷琦;鐘德京;張濤;萬躍鵬
• 申請（專利權）人: 江西賽維LDK太陽能高科技有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本實用新型涉及多晶硅鑄錠領域，尤其涉及一種多晶硅鑄錠用坩堝。?

背景技術

目前，多晶硅錠的制備方法主要為采用GT?Solar所提供的定向凝固系統法（簡稱DSS）爐晶體生長技術，該方法通常包括加熱、融化、凝固長晶、退火和冷卻等步驟。在凝固長晶的過程中，伴隨著坩堝底部的持續(xù)冷卻，熔融狀態(tài)的硅料自發(fā)形成隨機形核并且隨機形核逐漸生長。但由于初始形核沒有得到控制，形核過程中容易產生位錯，導致晶向無規(guī)律，晶界不規(guī)則，晶粒不均勻（從微米級到十幾厘米都有），因此通過該方法制備得到的多晶硅錠轉換效率不高，質量較低。?

針對上述制備方法中容易產生位錯的問題，日本學者FUJUWALA以及臺灣學者南崇文提出了以枝晶方式生長晶粒的方法。其方法為在初始形核時提高過冷度，使得硅料主要以枝晶方式生長，晶向控制為（110）以及（112），所長成的晶粒較大，一般為數厘米，并以狹長型為主。盡管通過該方法制得的多晶硅錠初始位錯少，增殖也慢，但存在以下缺點：（1）晶粒以枝晶方式橫向生長的速度快，不同的枝晶容易相互擠壓，產生應力和缺陷；（2）生長制得的晶粒較大，一旦大晶粒內部有位錯，很容易在整個大晶粒內部擴展，并占據整個晶粒；（3）枝晶方式生長放熱，較大的晶粒在生長過程中釋放的熱量易影響周圍其它晶粒生長所需的過冷度，導致其它晶粒不易生長，因此該方法不適用于大尺寸工業(yè)。?

在多晶爐鑄錠時，通常采用陶瓷坩堝或石英坩堝來盛裝熔融硅液，使得熔?融硅液在坩堝中冷卻、退火和結晶。?

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型旨在提供一種多晶硅鑄錠用坩堝，使用該坩堝制得的多晶硅晶粒大小均勻、規(guī)則、位錯密度低且無明顯的枝晶和孿晶。?

本實用新型提供了一種多晶硅鑄錠用坩堝，該坩堝包括本體和形核源層，本體包括底座及由底座向上延伸的側壁，底座和側壁共同圍成一收容空間，形核源層附著在本體底座朝向收容空間的一面，形核源層選自硅粉涂層、碳化硅粉涂層、石英粉涂層和碳粉涂層中的一種。?

本實用新型多晶硅鑄錠用坩堝與現有技術中設置有氮化硅涂層的坩堝無論是涂層材料的選擇還是設置涂層的目的都不同。?

本實用新型多晶硅鑄錠用坩堝具有形核源層，其形核源有利于熔融狀態(tài)的硅料迅速形核。?

而現有技術中設置有氮化硅涂層的坩堝主要用以隔斷熔融硅液與坩堝本體側壁的直接接觸，從而避免坩堝本體的主要成分二氧化硅與熔融硅液中的硅發(fā)生化學反應引起的粘堝現象，從而避免脫模困難甚至硅錠和坩堝破裂的問題，以及避免相關化學反應的產物和坩堝本體中存在的雜質對熔融硅液造成污染。?

優(yōu)選地，本實用新型多晶硅鑄錠用坩堝的側壁朝向收容空間的一面設置有氮化硅涂層。此外，本實用新型多晶硅鑄錠用坩堝本體底座朝向收容空間的一面設置也可設有氮化硅涂層，形核源層附著在該氮化硅涂層表面。?

本實用新型提供的多晶硅錠及其制備方法、多晶硅片和多晶硅鑄錠用坩堝，具有以下有益效果：多晶硅鑄錠用坩堝具有形核源層，其形核源有利于熔融狀態(tài)的硅料迅速形核。?

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一多晶硅鑄錠用坩堝的示意圖。?

具體實施方式

以下所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。?

實施例一?

圖1為本實用新型實施例一多晶硅鑄錠用坩堝的示意圖。如圖1所示，一種多晶硅鑄錠用坩堝，該坩堝包括本體1和形核源層2，本體1包括底座及由底座向上延伸的側壁，底座和側壁共同圍成一收容空間，形核源層2附著在本體1底座朝向收容空間的一面，形核源層2為硅粉和氮化硅的混合物形成的涂層，該形核源層2通過涂布的方式設置，坩堝的側壁朝向收容空間的一面設置有氮化硅涂層3。?

實施例二?

一種多晶硅鑄錠用坩堝，該坩堝包括本體和形核源層，本體包括底座及由底座向上延伸的側壁，底座和側壁共同圍成一收容空間，形核源層附著在本體底座朝向收容空間的一面，形核源層為碳化硅粉和氮化硅的混合物形成的涂層，該形核源層通過噴涂的方式設置。?

實施例三?

一種多晶硅鑄錠用坩堝，該坩堝包括本體和形核源層，本體包括底座及由底座向上延伸的側壁，底座和側壁共同圍成一收容空間，形核源層附著在本體底座朝向收容空間的一面，形核源層為石英粉和氮化硅的混合物形成的涂層，該形核源層通過噴涂的方式設置。?

實施例四?