[发明专利]由籽晶制造铸造硅的方法

权利要求书

1.一种制造铸造硅的方法，所述方法包括：

在容器内放置熔融硅，该熔融硅与籽晶图案接触，所述容器具有至少被加热到硅的熔化温度的一个以上侧壁和至少一个用于冷却的壁，

其中所述籽晶图案包含多个单晶硅籽晶，其中一个以上所述单晶硅籽晶以第一晶体取向排列，并且一个以上所述单晶硅籽晶以第二晶体取向排列；以及

形成含单晶硅区域的固体主体。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述固体主体具有各自为至少约10cm的至少两个尺寸。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述形成还包括形成含双晶硅区域的固体主体。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述形成还包括：冷却所述熔融硅以控制结晶，所述冷却包括在所述熔融硅的边缘处形成固-液界面，所述边缘至少最初与所述至少一个用于冷却的壁平行，所述固-液界面在冷却期间受到控制以沿着增加所述熔融硅和所述至少一个用于冷却的壁之间的距离的方向移动。

5.如权利要求1所述的方法，

其中所述放置还包括：在坩埚底部放置所述多个单晶硅籽晶，使得所述第一晶体取向的排列被所述第二晶体取向的排列包围，以及

此外其中所述冷却沿着远离所述坩埚底部的方向移动所述固-液界面，同时保持边缘与所述至少一个用于冷却的壁平行。

6.如权利要求5所述的方法，其中具有(111)取向的籽晶的边界包围具有(100)取向的多个单晶硅籽晶。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述放置熔融硅还包括：

在与所述坩埚分开的熔化容器内熔化硅原料；

将所述坩埚和所述硅原料加热到硅的熔化温度；

控制所述加热，使得在所述坩埚中的多个单晶硅籽晶不完全熔化；以及

将所述熔融硅从所述熔化容器转移至所述坩埚中。

8.如权利要求5所述的方法，所述方法还包括：形成一部分固体主体以包含所述多个单晶硅籽晶。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述冷却包括：使用吸热材料向水冷却的壁辐射热。

10.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：使用从根据所述方法预先铸造的硅主体切割出来的籽晶，形成另一个硅固体主体。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述放置熔融硅还包括：

将坩埚和所述硅加热到硅的熔化温度，以及

在坩埚中其它位置达到硅的熔化温度之后，控制所述加热以保持ΔT为约0.1℃/分钟以下，所述ΔT在坩埚外表面上进行测量。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述图案覆盖所述容器表面的整个面积或基本上整个面积。

13.一种制造铸造硅的方法，所述方法包括：

放置硅原料，该硅原料与硅籽晶图案接触，所述硅籽晶图案在至少一个表面上包含单晶硅，

其中所述图案包含多个单晶硅籽晶，其中一个以上所述单晶硅籽晶以第一晶体取向排列，并且一个以上所述单晶硅籽晶以第二晶体取向排列；

将所述硅原料和硅籽晶图案加热至硅的熔化温度；

控制所述加热，使得硅籽晶图案不完全熔化，所述控制包括：在坩埚中其它位置达到硅的熔化温度之后，保持ΔT为约0.1℃/分钟以下，所述ΔT在坩埚外表面上进行测量；以及一旦硅籽晶图案部分熔化；以及

通过冷却所述硅而形成含单晶硅的固体主体。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述形成还包括：形成含双晶硅区域的固体主体。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述放置还包括：在坩埚底部放置所述多个单晶硅籽晶，使得所述第二晶体取向的排列包围所述第一晶体取向的排列。

16.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括：形成一部分固体主体以包含多个单晶硅籽晶。

17.一种双晶硅主体，其不含或基本上不含径向分布的杂质和缺陷，并具有各自为至少约25cm的至少两个尺寸和至少为约20cm的第三尺寸。