[发明专利]硅锭的铸造方法

权利要求书

1.一种硅锭的铸造方法，其特征在于，包含以下几个步骤：

步骤一、在坩埚中进行装料：首先、在坩埚的底部表面铺设底层原料，所述底层原料包括多晶硅粉；其次、在所述底层原料上铺设中间层原料，所述中间层原料由多块单晶硅片拼接而成；再次、在所述中间层原料上填充上层原料，所述上层原料由多晶硅料组成；所述多晶硅料经过提纯并且根据将要形成的硅锭的目标电阻率添加了掺杂剂；

步骤二、将装料后的所述坩埚置于铸锭炉中、并对所述铸锭炉抽真空；对所述坩埚的底部进行加热并到达一定温度，该温度使所述坩埚底部的所述多晶硅粉烧结、并形成烧结层；所述烧结层上面与所述单晶硅片粘结、所述烧结层的下面与所述坩埚底部粘结，从而固定住所述单晶硅片；

步骤三、控制所述铸锭炉的炉内的垂直温度梯度，保持所述底层原料的所述多晶硅粉为固态，使所述单晶硅片的上部部分熔化，并使所述上层原料的所述多晶硅料熔化；

步骤四、控制所述铸锭炉的炉内的垂直温度梯度，使晶粒沿着未熔化的所述单晶硅片向上生长，最后得到与所述单晶硅片相同尺寸的硅锭。

2.如权利要求1所述硅锭的铸造方法，其特征在于：步骤一中所述多晶硅粉的粒度为500目～5000目，所述底层原料的厚度为0.1毫米～5毫米。

3.如权利要求1所述硅锭的铸造方法，其特征在于：步骤一所述底层原料还包括添加剂粉，所述添加剂粉为硅溶胶，或所述添加剂粉为氟硅酸和二氧化硅的混合物，所述添加剂粉的粒度为1000目～20000目、纯度为99.999％以上。

4.如权利要求1所述硅锭的铸造方法，其特征在于：步骤一中所述单晶硅片为从单晶硅棒上截取形成的，所述单晶硅片的尺寸为6寸、8寸或12寸，所述单晶硅片的厚度为5毫米～30毫米。

5.如权利要求1所述硅锭的铸造方法，其特征在于：步骤二中所述抽真空的真空度为10^-1Pa～10⁵Pa，对所述坩埚底部的所述多晶硅粉进行烧结的温度为1380℃～1405℃。

6.如权利要求1所述硅锭的铸造方法，其特征在于：步骤三中对所述单晶硅片进行加热的温度为1380℃～1415℃，所述单晶硅片的上部熔化的部分的厚度为所述单晶硅片的熔化前的总厚度的10～90％。