[发明专利]对多晶硅锭进行加工制得用于切片的硅棒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅锭后续加工技术领域，特别是一种对多晶硅锭进行加工制得用于切片的硅棒的方法。

背景技术

在现多晶晶锭长晶工艺过程中，最重要的一个特征就是长晶方向为从底部到头部，这就使得绝大部分分离系数小于1的金属杂质、C以及SiC、SiN及SiCNx等硬度系数较高杂质集中在多晶晶锭最上方，导致晶锭越往顶部杂质越多，硬度越高，同时少子寿命越低；同时一些分离系数大于1的稀有金属集中在晶锭底部，同时在长晶和退火过程中坩埚及SiN中杂质会向晶锭扩散，导致晶锭底部和四周少子寿命值变低，由于晶锭底部氧含量较高，会在晶锭底部形成较多的硼-氧复合体，这有助于提高少子寿命，从而导致晶锭底部长晶方向3cm内少子寿命呈曲线分布。

由于SiC、SiN及SiCNx等硬度系数较高杂质集中在多晶晶锭最上方，一般最上0.5-3cm左右区域杂质多、硬度异常，不能作为多晶回炉料，必须另外截除，同时晶锭顶部和底部低少子寿命部分不能正常切片用作电池工艺，但可作为多晶循环使用硅料，需另外截除。如图1所示，目前在截除多晶晶锭杂质层和低少子寿命层时，采用的工艺方法一般是：先利用线截断或带锯截断对整个晶锭开方，在开方的同时截除四周的边皮；再利用少子寿命检测仪对每个晶棒进行少子寿命检测后对低少子寿命部分进行标注；最后利用带锯截断机或线截断机对开方后的每个小晶棒分别截除杂质层、顶部低少子寿命层及尾部低少子寿命层，总共需要截除75刀，目前晶棒少子寿命层检测及杂质层截断工艺的缺点是：工序多且复杂、成本高，工序多容易导致成品晶块工艺中崩边的几率增大而影响硅片的合格率，严重影响了切片车间的效益；同时该工艺边皮中带有部分杂质层，边皮在多晶车间的循环使用严重影响了循环晶锭的质量和相应电池片的质量。

目前国内外行业内尚无较为高效方法来解决现多晶晶锭少子寿命检测及低少子寿命部分截断工序多且复杂、成本高且影响循环晶锭质量的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了解决现多晶晶锭少子寿命检测及低少子寿命部分截断工序多且复杂、成本高且影响循环晶锭质量的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种对多晶硅锭进行加工制得用于切片的硅棒的方法，具有如下工艺步骤：

A.将多晶硅锭固定于截断设备上，截除多晶硅锭顶部的杂质层；

B.从硅锭上截除出硅锭的顶部低少子寿命部分和底部低少子寿命部分；

C.将硅锭固定于开方机台，对硅锭进行开方，并截除硅锭四周的杂质层；

D.开方得到的硅块，经过清洗检测后便是可用于切片的成品硅棒。

具体地，步骤A和B中，利用带锯截断，在截除完顶部杂质层之后，分别截除顶部低少子寿命部分和底部低少子寿命部分。

或，步骤A和B中，利用线截断，截除完顶部杂质层的同时截除顶部低少子寿命部分和底部低少子寿命部分。

本发明的有益效果是：结合现多晶晶锭质量的长期监控、实验统计和分析总结，在对多晶工艺有效监控和稳定工艺的前提下，完全改变现国内外多晶晶锭在少子寿命测试、低少子寿命层截断的工艺方法，从根本上解决了长久以来少子寿命检测及低少子寿命层截除工序多且复杂、成本高且影响循环晶锭质量的现象，同时为硅片良率的改善打下了基础，也为硅片在电池端的良率进一步提供了保证。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为现工艺中的工艺流程图；

图2为本发明的工艺流程图；

具体实施方式

一种对多晶硅锭进行加工制得用于切片的硅棒的方法，该生产方法如下：

(一)、对一多晶锭进行电阻率测试，无明显异常情况下送往硅片车间；

(二)、将多晶晶锭垂直固定于设计好的截断设备上，利用带锯或钢线一次性截除晶锭最顶部5-50mm左右杂质层；

(三)、结合晶锭质量监控测试的实际情况，若利用带锯截断，则在截除完顶部杂质层之后一次性分别截除顶部低少子寿命部分和底部低少子寿命部分，总共切三刀；若利用线截断，则在截除顶部杂质层的同时可以同时截除头部低少子寿命部分和尾部低少子寿命部分。

(四)、将已截除完杂质层、顶部低少子寿命和底部低少子寿命的多晶晶锭在截断机台上卸下，固定于开方机台后开方并截除四周杂质层；

(五)、晶块卸出机台经过清洗检测后便是成品晶棒，利用少子寿命测试仪选择性对该晶锭的成品晶棒抽样测试，目的是监控其少子寿命性能是否有异常；

(六)、在少子寿命无异常情况下，对晶棒进行红外检测工序，便可将成品晶棒直接用于切片工序；

该新型多晶晶锭少子寿命检测及低少子寿命部分截断工艺方法的根本技术革新在于：将现工艺中多晶晶锭先开方后测试每个晶棒少子寿命，然后截断低少子寿命层的方法革新为先截除多晶晶锭顶部杂质层及头尾部低少子寿命部分，然后进行晶锭开方，通过对晶锭部分晶棒进行少子寿命抽检监控，无异常便可直接作为成品晶棒直接用于切片工序。