[发明专利]控制由补偿硅原料制成的硅锭中电阻率的方法和系统

权利要求书

1.在硅锭的形成过程中控制电阻率的方法，包括以下步骤：

配制一提纯的冶金补偿硅原料，供熔化来形成一硅熔液，所述提纯的冶金补偿硅原料包括一P型占大多数的半导体；

估算所述的提纯的冶金补偿硅原料中硼和磷的浓度；

向所述的提纯的冶金补偿硅原料中加入预定数量的元素，该元素从铝或镓组成的组中选取，所述元素的预定数量与所述估算出的硼和磷的浓度相关联。

将所述的太阳能冶金级硅原料和选自由铝或镓组成的组中的预定数量的元素熔化来形成熔融的硅熔液，该熔融的硅熔液中包括预定数量的所述元素；

对所述的熔融的硅熔液进行定向凝固，以形成硅锭，通过加入预定数量的所述元素，所述硅锭在其整个轴向长度上电阻率均匀一致。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述的提纯的冶金补偿硅原料包括具有初始电阻率在0.15Ωcm and 5.0Ωcm范围之间的太阳能冶金级硅。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述估算所述的提纯的冶金补偿硅原料中硼和磷的浓度的步骤由对提纯的冶金补偿硅参考样板的轴向电阻率的定值(determination)而得出。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述估算所述的提纯的冶金补偿硅原料具有0.5Ωcm以上的电阻率。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述估算所述的提纯的冶金补偿硅原料包括一0.15Ωcm～0.5Ωcm之间的电阻率范围。

6.根据权利要求1所述的方法，其中向所述的提纯的冶金补偿硅原料中加入元素的步骤还包括以下步骤，即在初始电阻率处于0.15Ωcm与0.5Ωcm之间时，向该提纯的冶金补偿硅原料中加入预定数量的铝。

7.根据权利要求1所述的方法，其中向所述的提纯的冶金补偿硅原料中加入元素的步骤还包括以下步骤，即在初始电阻率小于0.4Ωcm时，向该提纯的冶金补偿硅原料中加入预定数量的铝和预定数量的磷。

8.根据权利要求1所述的方法，特征在于还包括以下步骤，即在电阻率处于0.15Ωcm和0.5Ωcm之间时，向所述的提纯的冶金补偿硅原料中加入铝-磷化合物。

9.根据权利要求1所述的方法，其中向所述的提纯的冶金补偿硅原料中加入元素的步骤还包括以下步骤，即向所述的提纯的冶金补偿硅原料中加入预定数量的镓元素。

10.根据权利要求1所述的方法，其中向所述的提纯的冶金补偿硅原料中加入元素的步骤还包括以下步骤，即在初始电阻率处于0.15Ωcm与0.5Ωcm之间时，向该提纯的冶金补偿硅原料中加入预定数量的镓。

11.根据权利要求1所述的方法，其中向所述的提纯的冶金补偿硅原料中加入元素的步骤还包括以下步骤，即在初始电阻率小于0.4Ωcm时，向该提纯的冶金补偿硅原料中加入预定数量的镓和预定数量的磷。

12.根据权利要求1所述的方法，特征在于还包括以下步骤，即在电阻率在0.15Ωcm和0.5Ωcm之间时，向所述的提纯的冶金补偿硅原料中加入铝-磷化合物。

13.根据权利要求1所述的方法，其中向所述的提纯的冶金补偿硅原料中加入元素的步骤还包括以下步骤，即向所述的提纯的冶金补偿硅原料中加入由预定数量的铝和预定数量的镓组成的混合物。

14.根据权利要求1所述的方法，其中对所述的熔融的硅熔液进行定向凝固的步骤还包括以下步骤，即生产出含有基本一致且遍及整个锭体的P型掺杂分布的硅锭。

15.根据权利要求1所述的方法，其中对所述的熔融的硅熔液进行定向凝固的步骤还包括以下步骤，即生产出含有100％的P型硅材料的硅锭；该硅锭的95％都具有处于0.53Ωcm和0.76Ωcm之间的电阻率。

16.根据权利要求1所述的方法，其中对所述的熔融的硅熔液进行定向凝固的步骤还包括以下步骤，即生产出含有100％的P型硅材料的硅锭；该硅锭的95％都具有处于0.43Ωcm和0.98Ωcm之间的电阻率。