[發明專利]一種基于準單晶半熔技術鑄錠多晶硅錠的方法

在審

• 申請號: 201910316730.5
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN109853034A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 劉愛軍;曹丙強;莊艷歆;周浪
• 申請（專利權）人: 江蘇金暉光伏有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 揚州潤中專利代理事務所(普通合伙) 32315
• 代理人: 謝東

1.一種基于準單晶半熔技術鑄錠多晶硅錠的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1籽晶選擇：選擇單晶硅塊、成長晶狀態良好的多晶硅塊；

步驟2鑄錠設備底部鋪設籽晶、添加硅料；

步驟3控制籽晶部分融化；

步驟4跳至長晶階段、控制穩定定向生長；

步驟5選擇合格的多晶硅錠產品后續加工、切片。

2.如權利要求1所述的基于準單晶半熔技術鑄錠多晶硅錠的方法，其特征在于，所述步驟2中，在鋪設之前先在底部涂覆一層隔離層。

3.如權利要求2所述的基于準單晶半熔技術鑄錠多晶硅錠的方法，其特征在于，所述隔離層為疏松多孔結構。

4.如權利要求2或3所述的基于準單晶半熔技術鑄錠多晶硅錠的方法，其特征在于，所述隔離層的厚度為3.3毫米。

5.如權利要求2或3所述的基于準單晶半熔技術鑄錠多晶硅錠的方法，其特征在于，所述隔離層的材質為氮化硅、水和膨化劑。

6.如權利要求1所述的基于準單晶半熔技術鑄錠多晶硅錠的方法，其特征在于，所述步驟3中采用半熔跳步技術控制籽晶部分融化。

7.如權利要求6所述的基于準單晶半熔技術鑄錠多晶硅錠的方法，其特征在于，所述步驟3中：

在籽晶熔化階段，待坩堝底部溫度為1350℃且底部開溫速率為0.07℃/min,保持籽晶不被熔化掉，迅速跳至長晶階段，通過保持晶柱生產的垂直性以及晶粒的延續性，將外延生長出的高品質晶粒豎直生長至中上部，提高載流子的擴散長度，增強晶界的電活性。

8.如權利要求1所述的基于準單晶半熔技術鑄錠多晶硅錠的方法，其特征在于，所述步驟4采用定向凝固及準單晶半熔跳步技術鑄錠高效多晶工藝。

9.如權利要求8所述的基于準單晶半熔技術鑄錠多晶硅錠的方法，其特征在于，步驟4包括以下步驟：

步驟41，將直拉法得到的晶向單晶棒進行開方，得到斷面尺寸為156×156mm的方柱，將其切成40～50mm厚的塊狀籽晶；

步驟42，將36塊籽晶按6×6的方式緊密排列平鋪在內部尺寸為1050×1050×5000mm的標準石英坩堝內；

步驟43,籽晶上面再放置原生多晶，包括籽晶在內共裝料450kg，摻雜劑為硼或磷，摻雜后目標晶體的電阻率為1.50～2.0Ω.cm；

步驟44，裝料后抽真空，控制功率進行加熱；

步驟45，進入熔化階段后，采用溫度控制分段加溫，到熔化最后一步將加熱器控制溫度調節至1540℃，保持至籽晶熔化階段，待坩堝底部溫度為1350℃，且底部升溫速率為0.07℃/min上下時，結束熔化步驟，跳轉至長晶階段。

步驟46，進入長晶階段，快速將溫度由1540℃降至1440℃，并關閉隔熱,保持1h；

步驟47，之將隔熱板(籠)快速打開5cm，底部散熱實現定向凝固；

步驟48，待界面生長平穩后，再分段將溫度降1415℃，隔熱,打開速度先后按0.5cm/h、0.7cm/h的速度打開至20cm，達到穩定長晶；

步驟49，將上述長成后的硅晶體，經退火、冷卻得到硅錠。