[发明专利]一种生产低位错密度铸造单晶锭或多晶硅锭时的籽晶铺设方法

说明书

本发明专利公开了一种生产低位错密度铸造单晶锭或多晶硅锭时的籽晶铺设方法，包括以下步骤：S1，直拉单晶圆棒去除边皮后得到无圆角的单晶方棒；S2，将所述单晶方棒切割成大籽晶块；S3，将所述大籽晶块再次切割成小籽晶块或籽晶条；S4，将所述小籽晶块或者籽晶条铺设在坩埚底部，形成完整的籽晶层；S5，在所述籽晶层上放置原生多晶硅料和头尾边等循环料；S6，将所述装满多晶硅料的坩埚放入铸锭炉中，采用半融工艺得到铸造单晶硅锭或多晶硅锭；S7，将所述硅锭进行开方，开方后得到小方锭；S8，将所述小方锭进行切片后得到铸造单晶硅片或多晶硅片；铺设时高籽晶和矮籽晶交替搭配，使高籽晶和矮籽晶相接触的侧面完美融合，减少了位错出现的概率。

技术领域

本发明涉及光伏制造技术领域，尤其涉及一种生产低位错密度铸造单晶锭或多晶硅锭时的籽晶铺设方法。

背景技术

目前生产铸造单晶的一般步骤为：在坩埚底部铺设一层单晶籽晶，在单晶籽晶上面装正常铸锭的头料、尾料、边皮和原生多晶硅料，采用半融工艺得到铸造单晶。图1为生产常规铸造单晶时的籽晶铺设示意图，图2为生产常规铸造单晶时的开方示意图，图3常规铸造单晶硅片示意图，可以看出，籽晶块大小与硅片大小一致，铸造单晶硅片中晶界较少，坩埚侧壁非(100)晶向的晶粒容易向铸造单晶硅锭内部生长，降低了单晶面积；由于晶界较少，碳、氮、金属等杂质容易在铸造单晶硅锭的局部聚集、沉淀、形核，形成生长方向为非(100)晶向的晶粒，降低单晶面积；由于晶界较少，没有晶界对位错晶进行阻挡，位错容易在长晶过程中大量增殖，降低了铸造单晶硅的晶体品质。

目前生产多晶硅锭的一般步骤为：在坩埚底部铺设一层小颗粒料，在小颗粒料上面装头料、尾料、边皮和原生多晶硅料，采用半融工艺得到多晶硅锭。小颗粒料作为籽晶得到的晶粒晶向具有随机性，同时位错比较多。

为了解决上述问题，本发明提供了一种生产低位错密度铸造单晶锭或多晶硅锭时的籽晶铺设方法，采用此方法生产铸造单晶时，可以提高铸造单晶硅锭的单晶面积，降低铸造单晶硅锭中位错密度；采用此方法生产多晶硅锭时，可以选择优势晶向，降低多晶硅锭中位错密度。

发明内容

一种生产低位错密度铸造单晶锭或多晶硅锭时的籽晶铺设方法一，其中包括以下步骤：

S1：沿着直拉单晶圆棒的棱线方向去除边皮后得到无圆角的单晶方棒A；

S2：沿着与直拉单晶圆棒的棱线偏转大于10°的方向除边皮后得到无圆角的单晶方棒B；

S3：将所述单晶方棒A和单晶方棒B沿垂直于单晶棒生长方向切割成大籽晶块A和大籽晶块B，所述大籽晶块A和大籽晶块B的厚度不同；

S4：将所述大籽晶块A和大籽晶块B沿大籽晶块厚度方向切割成小籽晶块A和小籽晶块B，所述小籽晶块A和小籽晶块B的厚度不同；

S5：将所述小籽晶块A和小籽晶块B依次铺设在坩埚底部，形成完整的籽晶层，同种小籽晶块不相邻，即小籽晶块A和小籽晶块B相邻，小籽晶块A和小籽晶块A不相邻，小籽晶块B和小籽晶块B不相邻；所述小籽晶块A和小籽晶块B的上表面都是(100)晶向，小籽晶块A和小籽晶块B侧面晶向差大于10°；

S6：在所述籽晶层上放置原生多晶硅料和头尾边等循环料；

S7：将所述装满多晶硅料的坩埚放入铸锭炉中，采用半融工艺得到铸造单晶硅锭；

S8：将所述铸造单晶硅锭进行开方，开方后得到小方锭；

S9：将所述小方锭进行切片后得到铸造单晶硅片，每张铸造单晶硅片中有多条晶界线。

一种生产低位错密度铸造单晶锭或多晶硅锭时的籽晶铺设方法二，其中包括以下步骤：

S1：沿着直拉单晶圆棒的棱线方向去除边皮后得到无圆角的单晶方棒A；