[发明专利]一种提高多晶硅片少子寿命和降低多晶硅片位错的方法

摘要

一种提高多晶硅片少子寿命和降低多晶硅片位错的方法，包括以下步骤配制原料，将原料装入到坩埚送入铸锭炉内；进行加热过程；进行融化过程；进行长晶过程；进行退火过程；进行冷却过程，冷却后打开铸锭炉得到铸锭多晶。本发明解决了多晶硅片晶粒变大和位错增加及少子不均匀和偏低的问题，具有整锭转换效率高、生产成本低的特点。

主权项

一种提高多晶硅片少子寿命和降低多晶硅片位错的方法，包括以下步骤：（1）配制原料，将原料装入到坩埚送入铸锭炉内；（2）进行加热过程；（3）进行融化过程；（4）进行长晶过程；（5）进行退火过程；（6）进行冷却过程，冷却后打开铸锭炉得到铸锭多晶；其特征在于：1）所述步骤（1）原料配制重量比为：原生多晶50%‑65%，单多晶循环料25%‑35%，单多晶碎片3%‑5%，提纯方棒3%‑10%，所述原生多晶包括大于6N的一级原生多晶、二三级原生多晶、原生多晶颗粒料，单多晶循环料包括硅锭的头料、尾料、边皮、尾料、头料，单多晶碎片包括切割碎片和电池碎片；2）所述步骤（2）加热过程包括以下9个步骤：第1步：加热时间为10～15min，加热功率设定值为5—15%，真空度为0.02～0.006mbar；第2步：加热时间为10～40min，加热功率设定值为15—45%，真空度为0.02～0.006mbar；第3步：加热时间为10～35min，加热功率设定值为30—50%，炉子压力设定在100‑‑300mbar；第4步：加热时间为10～35min，加热功率设定值为40—65%，炉子压力设定在200‑‑400mbar；第5步：加热时间为10～35min，加热功率设定值为50—70%，炉子压力设定在300‑‑600mbar；第6步：加热时间为10～35min，加热功率设定值为60—75%，炉子压力设定在400‑‑600mbar；第7步：加热时间为10～35min，加热功率设定值为60—78%，炉子压力设定在400‑‑600mbar；第8步：加热时间为10～35min，加热功率设定值为60—80%，炉子压力设定在400‑‑600mbar；第9步：加热时间为300～1000min，加热功率设定值为60—85%，炉子压力设定在400‑‑600mbar；3）所述步骤（3）熔化过程包括以下8个步骤：第1步：加热时间为10～80min，加热温度为1500～1540℃，铸锭炉腔内压力设定值为400～600 mbar，上隔笼开启高度保持1～5cm；第2步：加热时间为10～50min，加热温度为1500～1540℃，铸锭炉腔内压力为400～600 mbar，上隔笼开启高度保持2～8cm；第3步：加热时间为10～50min，加热温度为1500～1540℃，铸锭炉腔内压力400 ～600mbar，上隔笼开启高度保持3～8cm；第4步：加热时间为10～100min，加热温度为1500～1550℃，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，上隔笼开启高度保持3～8cm；第5步：加热时间为90～360min，加热温度为1520～1550℃，铸锭炉腔内压力为400～600 mbar，上隔笼开启高度保持3～8cm；第6步：加热时间为240～600min，加热温度为1520～1550℃，铸锭炉腔内压力为400 ～600mbar，上隔笼开启高度保持3～8cm；第7步：加热时间为10～60min，加热温度为1460～1540℃，铸锭炉腔内压力为400～600 mbar，上隔笼开启高度为4～8cm；第8步：加热时间为10～50min，加热温度为1400～1460℃，铸锭炉腔内压力为400～600 mbar，隔热笼开启高度保持4～8cm；4）所述步骤（4）长晶过程包括以下6个步骤：第1步：加热时间为10～60min，加热温度为1410～1435℃，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持5～10cm；第2步：加热时间为100～180min，加热温度为1410～1435℃，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持6～10cm；第3步：加热时间为360～1100min，加热温度为1410～1435℃，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持8～15cm；第4步：加热时间为380～500min，加热温度为1400～1430℃，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持10～18cm；第5步：加热时间为300～400min，加热温度为1400～1425℃，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持10～18cm；第6步：加热时间为150～300min，加热温度为1390～1415℃，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持10～18cm；5）所述步骤（5）退火过程包括以下6个步骤：第1步：加热时间为10～60min，加热温度为1350～1400℃，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持0～5cm；第2步：加热时间为60～120min，加热温度为1350～1400℃，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持0～5cm；第3步：加热时间为30～90min，加热功率为10—30%，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持0～5cm；第4步：加热时间为30～90min，加热功率为0—15%，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持5～15cm；第5步：加热时间为30～90min，加热功率为0—10%，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持10～20cm；第6步：加热时间为60～150min，加热功率为0—5%，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar，隔热笼开启高度保持10～20cm；6）所述步骤（6）冷却过程包括以下4个步骤：第1步：冷却时间为60～120min，加热功率为0，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar；第2步：冷却时间为30～100min，加热功率为0，通氩气，铸锭炉腔内压力为400～600mbar；第3步：冷却时间为90～300min，加热功率为0，通氩气，铸锭炉腔内压力为600～700mbar；第4步：冷却时间为20～90min，加热功率为0，通氩气，铸锭炉腔内压力为700～850 mbar。