一种多晶硅锭及其制备方法和一种多晶硅铸锭炉.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CN106637397A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201611264590.4(22)申请日2016.12.30(71)申请人江西赛维LDK太阳能高科技有限公司地址338000江西省新余市高新经济开发区赛维工业园专利办公室(72)发明人何亮胡动力张学日李松林(74)专利代理机构广州三环专利代理有限公司44202代理人郝传鑫熊永强(51)Int.Cl.C30B28/06(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图3页(54)发明名称一种多晶硅锭及其制备方法和一种多晶硅铸锭炉(57)摘要本发明公开了一种多晶硅锭的制备方法，包括：在坩埚内填装硅料后，加热使硅料完全熔化形成硅熔体；调整热场形成过冷状态，使硅熔体开始形核长晶，长晶过程中，对硅熔体进行振动，振动频率至少为30HZ，振动的时间为30min-90min，振动结束后，硅熔体继续长晶形成硅晶体；待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到多晶硅锭。通过对硅熔体进行振动，坩埚底部形成数量较多的新晶核，制得的多晶硅锭位错较少。本发明还提供了一种多晶硅铸锭炉，包括铸锭炉本体和振动装置，铸锭炉本体包括坩埚，振动装置包括一振动发生器以及与振动发生器连接的能量传递杆，振动发生器设置在铸锭炉本体上，能量传递杆伸入坩埚内用于振动坩埚内的硅熔体。该振动装置结构简单、易操作。CN106637397ACN106637397A权利要求书1/1页1.一种多晶硅锭的制备方法，其特征在于，包括：在坩埚内填装硅料后，加热使所述硅料完全熔化形成硅熔体；调整热场形成过冷状态，使所述硅熔体开始形核长晶，所述长晶过程中，以至少为30HZ的振动频率振动所述硅熔体，所述振动的时间为30min-90min，振动结束后，硅熔体继续长晶形成硅晶体；待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到多晶硅锭。2.如权利要求1所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，所述振动包括对硅熔体进行超声振动，所述超声功率为1500W-5000W，超声频率为30KHZ-80KHZ。3.如权利要求1所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，所述振动包括对硅熔体进行纵向振动，所述纵向振动产生的振击力为50N-150N，振动频率为30HZ-80HZ。4.如权利要求1所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，对所述硅熔体进行至少一次振动。5.如权利要求1或4所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，待所述硅料完全熔化形成硅熔体后，调整热场使所述硅熔体的温度降至凝固点温度，维持30min-40min后，所述硅熔体开始形核长晶，此时对所述硅熔体进行振动。6.如权利要求1或4所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，当所述硅晶体的质量开始降低时，对所述硅晶体上方的硅熔体进行振动。7.一种多晶硅锭，其特征在于，所述多晶硅锭按照如权利要求1-6任一项所述的制备方法制得。8.一种多晶硅铸锭炉，其特征在于，包括铸锭炉本体和振动装置，铸锭炉本体包括坩埚，所述振动装置包括一振动发生器以及与所述振动发生器连接的能量传递杆，所述振动发生器设置在所述铸锭炉本体上，所述能量传递杆伸入所述坩埚内用于振动所述坩埚内的硅熔体。9.如权利要求8所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述振动发生器包括超声波发生器，所述能量传递杆包括工具头，所述超声波发生器包括用于将电能转换为超声波的换能器以及用于改变超声波振幅的变幅杆，所述变幅杆的一端与所述换能器连接，另一端与所述工具头连接。10.如权利要求8所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述振动发生器包括纵向振动发生器，所述能量传递杆包括振动传递杆，所述振动传递杆的一端与所述振动发生器连接，所述振动传递杆的另一端设有与所述振动传递杆垂直的横杆，所述振动发生器带动所述横杆在坩埚中进行纵向振动。2CN106637397A说明书1/8页一种多晶硅锭及其制备方法和一种多晶硅铸锭炉技术领域[0001]本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种多晶硅锭及其制备方法和一种多晶硅铸锭炉。背景技术[0002]近年来，太阳能作为一种新兴的可再生绿色能源已经成为了人们开发和研究的热点。伴随着太阳能电池业的快速发展，成本低且适于规模化生产的多晶硅成为行业内最主要的光伏材料之一，并逐步取代传统的直拉单晶硅在太阳能电池材料市场中的主导地位。[0003]目前，DSS(DirectionalSolidificationSystem，定向凝固系统)法被广泛用于多晶硅铸造，工艺流程大致包括加热、熔化、结晶、退火和冷却等步骤，在石英坩埚中生长出的多晶硅锭的晶粒从尾部到头部大多呈柱状，其中，尾部晶粒较小，随着晶体生长高度，晶粒逐渐变大，晶粒长大后，导致头部晶体缺陷不断增多，从而造成多晶硅锭头部硅片的电