[发明专利]一种准单晶硅的铸锭方法

权利要求书

1.一种准单晶硅的铸锭方法，其特征在于：包含以下步骤：

(1)选取籽晶铺设在石英坩埚底部，在籽晶上面添加硅料，并根据目标电阻率加入掺杂剂；

(2)将装有上述原料的坩埚置于铸锭炉中进行抽真空并加热，分段升温使上部的硅料熔化，至熔化后期，籽晶开始熔化时，控制加热器温度、坩埚底部温度及坩埚底部的升温速率，使籽晶部分熔化，然后进入长晶阶段；

(3)在长晶阶段，将加热器温度分段降温，使硅晶体沿着未熔化的籽晶方向稳定生长，待硅晶体长成后，经退火、冷却得到大晶粒硅锭；

(4)将大晶粒硅锭经后续处理得到用于制作太阳能电池的准单晶硅。

2.根据权利要求1所述的准单晶硅的铸锭方法，其特征在于：步骤(1)中所述的籽晶至少一个面平整，可稳定与石英坩埚内底面相接触。

3.根据权利要求1所述的准单晶硅的铸锭方法，其特征在于：步骤(1)中所述的籽晶为可相互拼接的一块或一块以上的与目标晶体状态相近或相同的单晶块或多晶块。

4.根据权利要求1所述的准单晶硅的铸锭方法，其特征在于：步骤(1)中所述的籽晶为开方后的多晶硅小方锭经截断制成的多晶硅块或开方后的单晶棒经截断制成的单晶硅块，其厚度为5～50mm。

5.根据权利要求1所述的准单晶硅的铸锭方法，其特征在于：步骤(1)中所述的籽晶为(100)晶向的单晶块或是以(100)为主要晶向的多晶硅块。

6.根据权利要求1所述的准单晶硅的铸锭方法，其特征在于：步骤(2)中籽晶开始熔化时，控制加热器温度为1410～1600℃，同时调节坩埚底部温度为1200～1410℃，且坩埚底部升温速率为0.01～0.5℃/min，使籽晶部分熔化，并根据籽晶所需高度结束熔化进入长晶阶段。

7.根据权利要求1所述的准单晶硅的铸锭方法，其特征在于：步骤(3)中所述的分段降温的过程为：将加热器温度先快速降至1410～1500℃，同时将隔热笼或隔热板以选定速率打开，底部散热实现定向凝固，待界面生长平稳后，再继续分段降温，并以选定速率打开隔热笼或隔热板，使硅晶体沿着未熔化的籽晶方向稳定生长。

8.根据权利要求1所述的准单晶硅的铸锭方法，其特征在于：步骤(4)中的后续处理含以下工序：开方、检测、去头尾、研磨、倒角和切片。

9.根据权利要求8所述的准单晶硅的铸锭方法，其特征在于：经去头尾处理后所得的硅块经挑选、清洗后可作为籽晶重新利用。

10.根据权利要求1所述的准单晶硅的铸锭方法，其特征在于：步骤(4)所述的准单晶硅中某一晶向的晶粒面积占整个硅片面积的50％以上。