[发明专利]铸造大尺寸硅锭的方法

权利要求书

1.一种铸造大尺寸硅锭的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）对G5铸锭炉的热场进行改造，改造后的热场符合安装G6铸锭炉底板、侧板和坩埚的要求，然后在热场内安装G6铸锭炉底板、侧板以及坩埚；

（2）加热：将硅料装在坩埚内，将加热器的功率缓慢提升，加热硅料至完全熔融状态，当顶部测温点温度达到1150℃±20℃时跳转至熔化阶段；

（3）熔化：加热器功率自动调整，将铸锭炉顶部测温点的温度逐步提升至1540℃±20℃，使坩埚底部硅液开始准备结晶；

（4）结晶：将百叶窗逐步打开至最大开度90°，保持稳定的硅液结晶速率，自动调整铸锭炉的功率，并逐步将顶部测温点的温度降低至1355℃±20℃；

（5）退火：关闭百叶窗，首先自动调整功率逐步将顶部测温点的温度降至1330℃±20℃，然后将铸锭炉的功率设定到20%，自动调整热场的温度；

（6）冷却：关闭炉体内的加热器并逐步打开百叶窗至最大开度90°，将硅锭进行冷却。

2.根据权利要求1所述的铸造大尺寸硅锭的方法，其特征在于：步骤（1）包括：1）去掉G5铸锭炉原有隔热挡板（8），保证热场内有足够的空间；2）去掉百叶窗（5）上部的隔热碳毡（13），增加铸锭炉热场内部散热窗口面积；3）将热场顶部测温点外移50mm-70mm，保证G6铸锭炉的石墨侧面护板不会与热电偶刮蹭；4）将G5铸锭炉内的石墨侧面护板（2）、石墨底板（9）和石英坩埚（1）更换为G6铸锭炉的石墨侧面护板、石墨底板和石英坩埚。

3.根据权利要求1所述的铸造大尺寸硅锭的方法，其特征在于：所述加热步骤分为五个阶段，第一阶段持续时间10分钟，顶部加热器功率输出10%，百叶窗开度为0°，自动调整热场内的温度；第二阶段持续时间30分钟，顶部加热器功率输出30%，百叶窗开度为0°；第三阶段持续时间30分钟，顶部加热器功率输出60%，百叶窗开度为0°；第四阶段持续时间30分钟，顶部加热器功率输出定80%，百叶窗开度为0°；第五阶段持续时间6小时，顶部加热器功率输出80%，百叶窗开度为0°，直到顶部测温点温度到达1150℃±20℃，自动跳转到熔化阶段。

4.根据权利要求1所述的铸造大尺寸硅锭的方法，其特征在于：所述熔化步骤分为四个阶段，第一阶段持续时间2.5小时，自动调整功率，控制顶部测温点温度为1150℃±20℃，百叶窗开度为0°；第二阶段持续时间3.5小时，自动调整功率，控制顶部测温点温度为1350℃±20℃，百叶窗开度为0°；第三阶段持续时间4小时，自动调整功率，控制顶部测温点温度为1550℃±20℃，百叶窗开度为0°；第四阶段持续时间15小时，自动调整功率，控制顶部测温点温度为1550℃±20℃，百叶窗开度为0°，当操作人员判断硅料完全熔化后手动调整至结晶阶段。

5.根据权利要求1所述的铸造大尺寸硅锭的方法，其特征在于：所述结晶分为九个阶段，第一阶段持续时间30分钟，自动调整功率，将顶部测温点的温度控制在1420℃±20℃，百叶窗开度为25°；第二阶段持续时间30分钟，自动调整功率，将顶部测温点的温度控制在1420℃±20℃，百叶窗开度为35°；第三阶段持续时间3小时，自动调整功率，将顶部测温点的温度控制在1405℃±20℃，百叶窗开度为45°；第四阶段持续时间4小时，自动调整功率，将顶部测温点的温度控制在1400℃±20℃，百叶窗开度为55°；第五阶段持续时间6小时，自动调整功率，将顶部测温点的温度控制在1390℃±20℃，百叶窗开度为70°；第六阶段持续时间6小时，自动调整功率，将顶部测温点的温度控制在1375℃±20℃，百叶窗开度为85°；第七阶段持续时间6小时，自动调整功率，将顶部测温点的温度控制在1365℃±20℃，百叶窗开度为90°；第八阶段持续时间6小时，自动调整功率，将顶部测温点的温度控制在1355℃±20℃，百叶窗开度为90°；当操作人员判定结晶完成后，手动跳转至结晶第九阶段；第九阶段持续时间15小时，自动调整功率，将顶部测温点的温度控制在1355℃±20℃，百叶窗开度为90°。