一种方形硅芯的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113355737A(43)申请公布日2021.09.07(21)申请号202110611711.2(22)申请日2021.06.02(71)申请人内蒙古和光新能源有限公司地址010000内蒙古自治区呼和浩特市经济技术开发区沙尔沁工业区开放大街审图中心主楼3007-2(72)发明人李帅吴海啸刘小明武建华邢瑞栋边雨(74)专利代理机构北京精金石知识产权代理有限公司11470代理人宋秀兰(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B15/20(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种方形硅芯的制备方法(57)摘要本发明涉及硅芯的工艺技术领域，具体涉及一种方形硅芯的制备方法。所述制备方法包括如下步骤：(1)投料；(2)熔化多晶硅原料；(3)引晶；(4)放肩；(5)转肩；(6)等径生长；(7)收尾；(8)停炉，开炉，切割，酸洗得方硅芯；其中，放肩步骤通过调节单晶炉通电功率和软轴轴上提速度，将细晶直径放肩到200㎜以上；等径生长通过调节电功率，软轴与坩埚的上升速度，拉晶电阻率分布更均匀的晶体棒。本发明通过对关键工艺参数的控制，缩短了拉晶时间，减少了坩埚与熔融硅液接触的时间，有效减少硅晶液中杂质的含量，有利于控制硅芯的电阻率。CN113355737ACN113355737A权利要求书1/1页1.一种方形硅芯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)投料；(2)熔化多晶硅原料；(3)引晶；(4)放肩；(5)转肩；(6)等径生长；(7)收尾；(8)停炉，开炉，切割，酸洗得方硅芯；其中，步骤(4)放肩的具体操作为：将单晶炉通电功率以0.03‑0.05KW/min的速度下降，软轴上提速度为1.0‑1.5mm/min；细晶直径放肩到200mm以上；步骤(6)等径生长包括三个阶段，具体操作为：第一阶段，软轴以0.5mm/min的初速度，以0.005mm/min2的加速度拉晶，至软轴上升速度为3mm/min时进入下一阶段；第二阶段，软轴上升速度以‑0.01mm/min2的加速度至1mm/min，然后匀速拉晶；第三阶段，待坩埚中融化的多晶硅原料剩余2/5时，保持软轴上升速度不变，启动坩埚上升，同时单晶炉通电功率以0.1‑0.2KW/h的速度下降；拉晶至长度为2800‑3000mm。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)投料具体操作为：取100份多晶硅料和0.01‑0.02份掺硼母合金置单晶炉的石英坩埚中，抽真空，通入保护气体；其中保护气体为氩气，气体流量为50‑75slpm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)加热操作为：单晶炉通电30KW半小时，之后以1‑1.5KW/min速度升至60KW，以1.5‑2.0KW/min速度至100KW‑105KW，保持2小时，得到完全融化的硅液；再以2‑5KW/min速度降至50KW，并保持1‑2小时；优选地，当单晶炉通电功率降至50KW时，将密闭单晶炉顶用软轴吊着的籽晶下放，距硅液面100mm‑120mm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)引晶操作为：通过软轴上提籽晶拉出细晶，上提速度为3‑4㎜/min，细晶直径7‑8㎜，细晶长度100‑120㎜。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)转肩操作为：软轴提速为1.5‑2㎜/min，转肩时间为5‑10min。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中所述坩埚上升的速度与软轴上升速度的比为0.3‑0.4：1。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(7)收尾操作为：将单晶炉通电功率以0.3‑0.5KW/min下降，同时软轴上升速度和坩埚上升速度保持不变，软轴转速为6‑10r/min，坩埚转速与软轴转速的比为0.8‑1:1，收尾时间20‑30min。8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述引晶操作前将籽晶下放至硅液面以下5‑10㎜，使这5‑10㎜的籽晶融化。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述引晶、放肩、转肩和等径生长中，软轴转速为8r/min，坩埚在与转轴的相反方向旋转，转速为5r/min。10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(8)中所述停炉为：待收尾步骤中晶体与液面分离，然后断电停止加热维持6h以上。2CN113355737A说明书1/5页一种方形硅芯的制备方法技术领域[0001]本发明涉及硅芯的工艺技术领域，具体涉及一种方形硅芯的制备方法。背景技术[0002]多晶硅因其原料来源广、生产效率高、生产规模大，已成为太阳能行业中的主导光伏材料。目前市面上的多晶硅大多采用