[实用新型]用于铸造单晶硅的籽晶板

说明书

技术领域

本实用新型涉及单晶硅制备技术，尤其涉及一种用于铸造单晶硅的籽晶板。

背景技术

单晶硅制备技术主要有直拉法和区熔法，其原理均是采用籽晶引晶法，将具有特定晶格结构的籽晶放入熔化的硅液中，使硅沿着籽晶，并按照原先的晶格结构生长，从而制备出高纯度的单晶硅棒料。

目前，有商家开发出了一种采用铸造的方法来生产单晶硅的方法，其不仅可以制备出高纯度单晶硅，更重要的是，其产能相比传统直拉法和区熔法制备技术有了大幅的提升，从而可显著地提高单晶硅的生产效率，有效控制了生产成本。其原理如图1所示，先将单晶硅棒料1’加工成四棱柱，然后再沿其生产方向的横截面切割成正方形片状的籽晶板2’，然后将其铺设于坩埚3’内，最后，在坩埚3’内注入熔融的硅液，适当控制冷却温度后，便可制备出单晶硅铸锭。此种方法固然使产能得到明显提升，但是，将圆形单晶硅棒1’料切制成方形片状的籽晶板2’，会产生极大的材料浪费，实际的材料利用率一般只有60%左右，使得生产成本并未得到有效控制。

有鉴于此，为了提高材料利用率，有人提出另一种籽晶板的切制方法，如图2所示。籽晶板2’’在修整的过程中预留部份圆弧，使得籽晶板2’’的有效尺寸相对增大。采用这种方法切制籽晶板2’’，可使单晶硅棒料1’’的利用率提高到75%左右，虽然相比前述方法有一些提升，但是，在将籽晶板2’’铺设到坩埚3’’内时，籽晶板2’’上的圆弧部分会产生较多的空隙，空隙处由于没有籽晶的引晶作用从而长出其他晶向不规则的多晶硅晶体。使得所制备出的硅锭质量有所下降，铸锭晶向不稳定，晶格结构不规则。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于铸造单晶硅的籽晶板，既可以提高单晶硅棒料的利用率，又可采用上述铸造方法制备出高质量的铸锭。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种用于铸造单晶硅的籽晶板，铺设于坩埚底部，所述籽晶板为圆柱形单晶硅棒料沿生长方向平行于一轴向平面切割而成的方形薄板。

其中，所述籽晶板沿所述生长方向的长度小于等于坩埚的长度和宽度中的较大的一个长度值。

其中，所述籽晶板沿所述生长方向的长度的整数倍等于坩埚的长度或宽度。

其中，所述籽晶板的三倍长度大于等于坩埚的长度和宽度中的较大的一个长度值。

其中，当由所述单晶硅棒料切割而成的籽晶板的最大宽度为D，最小宽度为d，且a=max(a,b)，则所述籽晶板的长度L满足：

a-D≤L≤a-d；

其中，max(a,b)为a、b中的较大值，a为坩埚的长度，b为坩埚的宽度。

其中，当由所述单晶硅棒料切割而成的籽晶板的最大宽度为D，最小宽度为d，且a=max(a,b)，则所述籽晶板的长度L满足：

a-D≤2L≤a-d；

其中，max(a,b)为a、b中的较大值，a为坩埚的长度，b为坩埚的宽度。

其中，当由所述单晶硅棒料切割而成的籽晶板的最大宽度为D，最小宽度为d，且a=max(a,b)，则所述籽晶板的长度L满足：

a-D≤3L≤a-d；

其中，

3L为所述籽晶板的三倍长度，max(a,b)为a、b中的较大值，a为坩埚的长度，b为坩埚的宽度。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

1、提高了材料利用率。采用将单晶硅棒料沿生长方向平行于某一轴向平面切割成方形薄板，使总的有效使用面积增大，被修整的部分减少。而且，由于相比于上述现有技术，本实用新型的籽晶板切割量少，切屑少，避免了材料在切割过程中的浪费。

2、节省了铺设时间。本实用新型实施例的籽晶板尺寸较大，在将其铺设到坩埚内时，非常方便，也不会出现拼接不齐等现象。

3.减少了籽晶间的缝隙，从而提高了铸造单晶硅的比率，减少了籽晶间缝隙造成的晶体缺陷，提高了晶体质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中籽晶板的一种切制方式；

图2是现有技术中籽晶板的另一种切制方式；

图3是本实用新型第一实施例中籽晶板的切制方式示意图；

图4是图3中籽晶板的铺设效果示意图；