[發明專利]摻鎵多晶硅錠的制備方法及摻鎵多晶硅錠

在審

• 申請號: 201810497410.X
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108531983A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 王坤;潘家明;王丙寬;劉志強;周秉林;潘明翠
• 申請（專利權）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 林艷艷

1.一種摻鎵多晶硅錠的制備方法，其特征在于，包括：

將鎵硅摻雜劑塊鋪設在第一坩堝底部，所述鎵硅摻雜劑塊包括鎵元素和硅元素；

在鋪設鎵硅摻雜劑塊后的第一坩堝內放入多晶硅原料，并將所述第一坩堝放置于鑄錠爐中，將所述鑄錠爐抽真空；

升高所述鑄錠爐內的溫度，使多晶硅原料全部熔化，所述鎵硅摻雜劑塊部分熔化；

對全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的鎵硅摻雜劑塊進行結晶處理，生長成多晶硅錠。

2.如權利要求1所述的摻鎵多晶硅錠的制備方法，其特征在于，還包括：

制備鎵硅母合金；

對所述鎵硅母合金進行切割，獲得多個鎵硅摻雜劑塊，并對獲得的多個鎵硅摻雜劑塊進行清洗處理。

3.如權利要求2所述的摻鎵多晶硅錠的制備方法，其特征在于，所述制備鎵硅母合金，包括：

在第二坩堝底部放入氧化鎵；

在放入氧化鎵后的第二坩堝內放入多晶硅原料，并將所述第二坩堝放置于鑄錠爐中，將所述鑄錠爐抽真空；

升高所述鑄錠爐內的溫度，使多晶硅原料和所述氧化鎵全部熔化；

對全部熔化后的多晶硅原料和氧化鎵進行結晶處理，生長成鎵硅母合金。

4.如權利要求2所述的摻鎵多晶硅錠的制備方法，其特征在于，所述制備鎵硅母合金，包括：

在第三坩堝底部放入氧化鎵；

在放入氧化鎵后的第三坩堝內放入多晶硅原料和硼硅母合金，并將所述第三坩堝放置于鑄錠爐中，將所述鑄錠爐抽真空，其中，硼硅母合金包括硼元素和硅元素；

升高所述鑄錠爐內的溫度，使多晶硅原料、所述氧化鎵和硼硅母合金全部熔化；

對全部熔化后的多晶硅原料、氧化鎵和硼硅母合金進行結晶處理，生長成鎵硅母合金。

5.如權利要求1所述的摻鎵多晶硅錠的制備方法，其特征在于，所述對全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的鎵硅摻雜劑塊進行結晶處理，生長成多晶硅錠，包括：

降低所述鑄錠爐內的溫度，使全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的鎵硅摻雜劑塊在未熔化的鎵硅摻雜劑塊的基礎上開始長晶；

長晶完成后經退火和冷卻后形成多晶硅錠。

6.如權利要求1至5任一項所述的摻鎵多晶硅錠的制備方法，其特征在于，還包括：

在鋪設鎵硅摻雜劑塊后的第一坩堝內放入硼硅母合金，其中，硼硅母合金包括硼元素和硅元素；

所述升高所述鑄錠爐內的溫度，使多晶硅原料全部熔化，所述鎵硅摻雜劑塊部分熔化，包括：

升高所述鑄錠爐內的溫度，使多晶硅原料和硼硅母合金全部熔化，所述鎵硅摻雜劑塊部分熔化；

對全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的鎵硅摻雜劑塊進行結晶處理，生長成多晶硅錠，包括：

對全部熔化后的多晶硅原料、全部熔化后的硼硅母合金和部分熔化后的鎵硅摻雜劑塊進行結晶處理，生長成多晶硅錠。

7.如權利要求1所述的摻鎵多晶硅錠的制備方法，其特征在于，還包括：

在所述第一坩堝內表面涂覆保護層，所述保護層的材質包括氮化硅、純水和硅溶膠；所述保護層中氮化硅、純水和硅溶膠的質量比為1:1.5:0.1至1:4:0.5；所述保護層的厚度為50微米至500微米。

8.如權利要求1所述的摻鎵多晶硅錠的制備方法，其特征在于，所述鎵硅摻雜劑塊中的硅元素與鎵元素的質量比為100000:7至10000:35。

9.如權利要求1所述的摻鎵多晶硅錠的制備方法，其特征在于，多晶硅原料的純度大于99.9999％。

10.一種摻鎵多晶硅錠，其特征在于，所述摻鎵多晶硅錠按照如權利要求1-9任一項所述的摻鎵多晶硅錠的制備方法制得。