[发明专利]类单晶硅锭的制备方法及类单晶硅锭

说明书

本发明提供了一种类单晶硅锭的制备方法及类单晶硅锭，包括：在坩埚底部铺设籽晶层形成引晶层；在籽晶层上方装填硅料至坩埚的1/3至2/3高度之间；将磷合金铺设至硅料上形成掺杂层；继续装填硅料装至坩埚顶部；将坩埚装入铸锭炉，并将铸锭炉抽真空且在氩气保护下加热使硅料熔化；采用定向凝固法使硅料长晶直至形成类单晶硅锭。本发明类单晶硅锭的制备方法及类单晶硅锭可保证磷合金全部融化均匀地扩散至硅料中，从而提升类单晶硅锭的品质。

技术领域

本发明涉及一种类单晶硅锭的制备方法及类单晶硅锭，尤其涉及一种提升光电转化效率的类单晶硅锭的制备方法及类单晶硅锭。

背景技术

现有的N型类单晶硅锭的制备方法，通常先在坩埚底部填入磷合金作为掺杂层，然后再填入类单晶籽晶作为引晶层，最后填入多晶硅料熔融并采用定向凝固方式形成类单晶硅锭。或者引晶层与掺杂层的填入顺序交换。然而，由于掺杂层位于坩埚内较低的位置，熔融温度相对较低，因此在熔融过程中，磷合金容易出现部分未融化的情况，使得类单晶硅锭中磷含量减少，影响类单晶硅锭质量。

有鉴于此，有必要对现有的类单晶硅锭的制备方法及类单晶硅锭予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提升铸造单晶品质的类单晶硅锭的制备方法及类单晶硅锭。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种类单晶硅锭的制备方法，其中，包括：在坩埚底部铺设籽晶形成籽晶层；在籽晶层上方装填硅料至坩埚的1/3至2/3高度之间；将磷合金铺设至硅料上形成掺杂层；继续装填硅料装至坩埚顶部；将坩埚装入铸锭炉，并将铸锭炉抽真空且在氩气保护下加热使硅料熔化；采用定向凝固法使硅料长晶直至形成类单晶硅锭。

作为本发明的进一步改进，在籽晶层上方装填硅料至坩埚的1/3高度。

作为本发明的进一步改进，所述磷合金的电阻率范围为0.004-0.006Ω·cm。

作为本发明的进一步改进，所述硅料的熔融温度范围为1420-1430℃。

作为本发明的进一步改进，所述铸锭炉包括位于热交换台下方的水冷盘，所述定向凝固法包括控制水冷盘以一定速度向上移动靠近热交换台的下表面。

作为本发明的进一步改进，所述水冷盘的速度范围为1-3mm/h。

作为本发明的进一步改进，所述水冷盘沿高度方向的移动行程为所述热交换台下方的15-300mm之间。

作为本发明的进一步改进，所述热交换台的下表面设有第一导热件，所述水冷盘的上表面设有与所述第一导热件相配合的第二导热件，所述水冷盘向上移动使所述第二导热件与所述第一导热件接触。

作为本发明的进一步改进，所述籽晶层由类单晶籽晶构成，类单晶籽晶的装料量为90-110kg，所述硅料的装料量为1100-1300kg，所述磷合金的装料量为1050-1150g。

为实现上述发明目的，本发明还提供了一种类单晶硅锭，其中，所述类单晶硅锭由上述的类单晶硅锭的制备方法所制得，所述类单晶硅锭的电阻率范围为0.5-1.5Ω·cm。

本发明的有益效果：本发明类单晶硅锭的制备方法及类单晶硅锭通过先将多晶硅料装至坩埚的1/3至2/3高度之间，然后再将磷合金铺设至多晶硅料上，以形成掺杂层，如此可保证磷合金与坩埚上方的顶部加热装置距离较远，从而减少磷合金的挥发，同时磷合金位于坩埚的中间位置可全部融化，更均匀地扩散至其上下侧的多晶硅料中，从而提升类单晶硅锭的品质。

附图说明

图1是本发明类单晶硅锭的制备方法的流程图。

图2是本发明类单晶硅锭的制备方法所制得的类单晶硅锭的电阻率分布图。

具体实施方式