[发明专利]一种N型太阳能硅单晶料的制备方法

摘要

本发明公开了一种N型太阳能硅单晶料的制备方法，包括如下步骤：加料、熔化、缩颈生长、放肩生长、等径生长和收尾。本发明在N型太阳能硅单晶料制备过程中直接观察制备情况，为控制硅单晶料的外形提供了有利条件，利用控制提拉速度控制晶体的直径，能够精密控制生长条件，以较快的速度获得优质大单晶，并且采用了缩颈工艺，对降低晶体的位错密度，减少镶嵌结构，提高晶体的完整性有很大作用。

主权项

一种N型太阳能硅单晶料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）加料：将单晶硅原料及杂质放入石英坩埚内，掺杂物为磷；（2）熔化：加完单晶硅原料于石英埚内后，将长晶炉关闭并抽成真空后充入纯度为99.97％的高纯度氩气，然后打开石墨加热器电源，以4℃/min的速率加热至1420℃‑1460℃，将单晶硅原料熔化，熔化后保温，排除熔体中的气泡； （3）缩颈生长：当熔体的温度稳定在1440℃之后，将一根直径为13mm的籽晶慢慢浸入硅熔体中，将籽晶快速向上提升，晶棒以15rpm旋转，坩埚以－5rpm旋转，使长出的籽晶的直径为4mm‑7mm，长为24‑32mm； （4）放肩生长：长完细颈之后，晶棒以10rpm旋转，坩埚以－５rpm旋转，降低熔体温度至760℃‑820℃，逐步增大直径，使得晶体的直径渐渐增大到26mm；（5）等径生长：长完细颈和肩部之后，拉速与温度做微调整，使晶棒直径维持在正负2mm 之间，单晶硅片取自于等径部分；（6）收尾：在晶体硅结束生长时，晶体硅的生长速度再次加快，同时升高硅熔体的温度到1465℃，使得晶体硅的直径不断缩小，形成一个圆锥形，最终晶体硅离开液面，单晶硅生长完成。