[發(fā)明專利]一種多晶硅鑄錠的制造方法及其多晶硅鑄錠

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410811520.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN104532345A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李飛龍;黎曉豐;翟傳鑫;張光春
• 申請(qǐng)（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(hào): C30B29/06
• 分類號(hào): C30B29/06;C30B28/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英;韓國勝

1.一種多晶硅鑄錠的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、加料：將多晶硅料和鎵摻雜劑的混合物放入鑄錠爐的坩堝內(nèi)，所述鑄錠爐上設(shè)有二次加料裝置，在所述二次加料裝置內(nèi)放入摻磷硅料；

步驟二、抽真空、加熱：抽真空后，在鑄錠爐內(nèi)充入氬氣，按照從上到下的順序逐漸熔化所述坩堝中的混合物；

步驟三、結(jié)晶階段：調(diào)節(jié)鑄錠爐中控溫?zé)犭娕嫉臏囟群丸T錠爐側(cè)部的隔熱籠向上移動(dòng)的速率，使熔融混合物自下向上生長；

步驟四、摻入摻磷硅料：待熔融混合物結(jié)晶至完整鑄錠高度的60-80％之間時(shí)，使提前放入二次加料裝置中的摻磷硅料落入坩堝；

步驟五、退火：對(duì)結(jié)晶完畢的鑄錠進(jìn)行退火。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅鑄錠的制造方法，其特征在于，在步驟一中，加料前對(duì)所述坩堝內(nèi)壁涂敷氮化硅涂層，所述氮化硅涂層的厚度為50-70μm，純度大于99.99％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅鑄錠的制造方法，其特征在于，在步驟一中，所述坩堝的高度為H，所述鎵摻雜劑位于坩堝高度0.3H-0.5H的區(qū)域內(nèi)，所述混合物中鎵元素的含量為11-14ppma。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅鑄錠的制造方法，其特征在于，在步驟一中，所述摻磷硅料為N型單晶片狀材料，電阻率為0.001-0.002Ω·㎝，添加量為30-80g。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅鑄錠的制造方法，其特征在于，在步驟一中，所述二次加料裝置安裝于所述鑄錠爐頂部，并與鑄錠爐連通，包括儲(chǔ)料倉(1)和閥門(2)，所述閥門(2)位于儲(chǔ)料倉(1)的下方，打開閥門(2)，所述儲(chǔ)料倉(1)內(nèi)的物料在重力的作用下自動(dòng)滑落至鑄錠爐的坩堝內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅鑄錠的制造方法，其特征在于，在步驟二中，所述加熱的溫度為1500-1550℃，所述混合物中的鎵摻雜劑開始熔化時(shí)，爐壓控制在700-800mbar范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅鑄錠的制造方法，其特征在于，在步驟三中，所述控溫?zé)犭娕嫉臏囟日{(diào)節(jié)范圍為1400-1430℃；所述隔熱籠向上移動(dòng)的速率為0.5-0.6cm/h，所述隔熱籠的最高移動(dòng)高度為最終形成的多晶硅鑄錠高度的70-80％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅鑄錠的制造方法，其特征在于，在步驟三中，隨著熔融混合物高度的增加，減小爐壓，并增大進(jìn)入鑄錠爐內(nèi)氬氣的流量，所述爐壓的調(diào)節(jié)范圍為100-600mbar，所述氬氣流量的調(diào)節(jié)范圍為10-50L/min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅鑄錠的制造方法，其特征在于，在步驟四中，所述隔熱籠的位置保持不變或下降0.5-1.0cm，并將TC1溫度升高40-50℃，然后分多次打開所述二次加料裝置的閥門(2)，使摻磷硅料分批落入坩堝內(nèi)。

10.一種多晶硅鑄錠，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9所述的方法加工而成。