[發明專利]晶體硅及其制備方法

有效

• 申請號: 201310178470.2
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103255471A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 武鵬;胡亞蘭;游達;鄭玉芹;徐巖;鄭循強
• 申請（專利權）人: 江蘇協鑫硅材料科技發展有限公司
• 主分類號: C30B11/14
• 分類號: C30B11/14;C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

1.一種晶體硅的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在坩堝底部中央鋪設填充料，在填充料上鋪設單晶硅籽晶，形成單晶硅籽晶層，然后在填充料和單晶硅籽晶層的四周鋪設多晶硅塊，形成多晶硅籽晶層；

在所述單晶硅籽晶層和多晶硅籽晶層上設置熔融狀態的硅料，控制所述坩堝內的溫度，在所述單晶硅籽晶層熔化10%～90%時進入長晶階段；

控制長晶時的溫度，在垂直于坩堝底部方向形成由下向上逐步升高的溫度梯度，使熔化的硅液沿單晶硅籽晶的晶向方向定向凝固，得到中間為單晶硅邊緣為多晶硅的晶體硅。

2.根據權利要求1所述的晶體硅的制備方法，其特征在于，所述單晶硅籽晶緊密排列，且相鄰的單晶硅籽晶的側面晶向不同。

3.根據權利要求1所述的晶體硅的制備方法，其特征在于，所述單晶硅籽晶層的厚度為3～50mm。

4.根據權利要求1所述的晶體硅的制備方法，其特征在于，所述填充料的厚度為1～30mm。

5.根據權利要求1所述的晶體硅的制備方法，其特征在于，所述多晶硅籽晶層的厚度為4～80mm。

6.根據權利要求1所述的晶體硅的制備方法，其特征在于，所述填充料的熔點等于或高于硅的熔點。

7.根據權利要求1所述的晶體硅的制備方法，其特征在于，所述填充料為石英粉料或板材、碳化硅粉料或板材、氮化硅粉料或板材、硅塊、硅顆粒或硅粉。

8.根據權利要求1所述的晶體硅的制備方法，其特征在于，所述在所述單晶硅籽晶層和多晶硅籽晶層上設置熔融狀態的硅料為：在所述單晶硅籽晶層和多晶硅籽晶層上裝載固體硅料，對所述坩堝進行加熱使得所述固體硅料熔融，使所述熔融狀態的硅料設置于所述單晶硅籽晶層和多晶硅籽晶層表面。

9.根據權利要求1所述的晶體硅的制備方法，其特征在于，所述在所述單晶硅籽晶層和多晶硅籽晶層上設置熔融狀態的硅料為：在另一個坩堝中加熱固體硅料，制得熔融狀態的硅料，將所述熔融狀態的硅料澆注至所述鋪設有單晶硅籽晶層和多晶硅籽晶層的坩堝內，使所述熔融狀態的硅料設置于所述單晶硅籽晶層和多晶硅籽晶層表面。

10.一種晶體硅，其特征在于，所述晶體硅是通過如權利要求1至9中任一權利要求所述的晶體硅的制備方法制得的。