[发明专利]一种晶体硅铸锭方法及硅锭

权利要求书

1.一种晶体硅铸锭方法，其特征在于，包括：

在容器内表面上放置至少一个异质籽晶，所述异质籽晶为非硅籽晶的晶体；

通过冷却与所述容器内表面放置的异质籽晶相接触的熔融硅，来控制所述熔融硅长晶以形成目标硅锭。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过冷却与所述容器内表面放置的异质籽晶相接触的熔融硅，来控制所述熔融硅长晶以形成目标硅锭之前进一步包括：

在所述容器内的异质籽晶上面添加硅原料，并根据电阻率需求添加掺杂剂；

控制对所述容器加热，使所述容器内的硅原料完全熔融而所述异质籽晶不完全熔融。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过冷却与所述容器内表面放置的异质籽晶相接触的熔融硅，来控制所述熔融硅长晶以形成目标硅锭之前进一步包括：

在另一个容器内将硅原料和根据电阻率需求添加的掺杂剂熔融；

将所述熔融硅转移到所述放置有异质籽晶的容器内与所述异质籽晶相接触，并控制温度使所述放置有异质籽晶的容器内的硅原料完全熔融而所述异质籽晶不完全熔融。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过冷却与所述容器内表面放置的异质籽晶相接触的熔融硅，来控制所述熔融硅长晶以形成目标硅锭具体包括：

控制所述异质籽晶上面熔融硅的温度，使得所述熔融硅在所述异质籽晶表面形成一个过渡层，所述过渡层为熔融硅在长晶过程中与异质籽晶相接触后，在异质籽晶表面长的一层晶体；

控制所述异质籽晶上面熔融硅的温度，根据所述异质籽晶表面形成的过渡层完成后续长晶并形成目标硅锭。

5.如权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述在容器内表面上放置至少一个异质籽晶具体包括：

在所述容器内的底面上放置至少一个异质籽晶；或

在所述容器内的底面和任意一个或多个侧面上的每个面放置至少一个异质籽晶；或

在所述容器内的任意一个或多个侧面的每个面上放置至少一个异质籽晶。

6.如权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于：当容器内放置有异质籽晶的同一个面上至少具有两个异质籽晶时，所述异质籽晶为相同物质的晶体或不同物质的晶体。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当所述同一个面的异质籽晶为相同物质晶体时，所述容器内放置有异质籽晶的同一个面上的至少两个异质籽晶按同一晶向紧密排列；或

所述容器内放置有异质籽晶的同一个面上的至少两个异质籽晶按不同晶向紧密排列。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当所述同一个面的异质籽晶为不同物质晶体时，所述容器内放置有异质籽晶的同一个面上的至少两个异质籽晶，每种相同物质晶体的异质籽晶按同一晶向紧密排列在相同的区域内；或

所述容器内放置有异质籽晶的同一个面上的至少两个异质籽晶，每种相同物质晶体的异质籽晶按不同晶向紧密排列在相同的区域内。

9.如权利要求5所述方法，其特征在于：所述异质籽晶为熔点不低于硅熔点的晶体。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述异质籽晶为晶格与所述硅的晶格较匹配的晶体。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述异质籽晶的热膨胀系数与所述硅的热膨胀系数较接近的晶体，和/或所述异质籽晶为强度较高的晶体。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述异质籽晶包括：

单晶体的异质籽晶和具有异质晶体大晶粒的多晶体异质籽晶。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述异质籽晶具体包括：

蓝宝石、尖晶石、二氧化硅、二氧化铈、磷化镓和碳化硅。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述容器内放置有异质籽晶的同一个面上的异质籽晶与所述熔融硅接触的面基本处于同一平面。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述放置有异质籽晶的容器为石英坩埚或石墨坩埚或氮化硅坩埚。

16.一种硅锭，其特征在于：所述硅锭为权利要求1至15任意一项所述的晶体硅铸锭方法得到的硅锭。