[发明专利]一种铝硼母合金掺杂制备多晶硅靶材的铸造工艺

摘要

本发明公开了一种铝硼母合金掺杂制备多晶硅靶材的铸造工艺，其特征在于具有如下步骤：S1、原料配比；S2、预加热；S3、熔炼；S4、长晶过程；S5、消除热应力；S6、降温阶段。本发明选取了铝硼合金作为母合金，降低配料成本，采用配套的定向凝固铸锭工艺去除引入的铝元素，达到提高产品出成率的目的，出成率能够达到80％左，并且实现了多晶硅铸锭中可控的硼掺杂，可对电阻率精确控制，可将多晶硅料的纯度要求从5.5N降低到3N，降低了使用原料的成本。

主权项

一种铝硼母合金掺杂制备多晶硅靶材的铸造工艺，其特征在于具有如下步骤：S1、原料配比：通过计算得到电阻率为0.01‑0.003的原料中纯度为3N的多晶硅料与掺入到所述多晶硅料中的铝硼合金的配比；S2、预加热：将原料装入坩埚，所述坩埚外包裹石墨器件后放入炉内隔热笼内，并关闭所述隔热笼，炉内抽真空，并升温至800℃保温0.5h，之后，在3‑4h内将炉温升高至1000‑1200℃，接着，向炉内通入氩气，使炉内压强保持在40‑50Kpa，最后，使坩埚内温度在4‑6h内升高至1540‑1560℃；S3、熔炼：坩埚内温度在1540‑1560℃保温至原料完全熔化，之后，保温0.5‑1h；S4、长晶过程：所述隔热笼的侧壁与所述隔热笼的底部分开，同时，将坩埚内温度从1540‑1560℃经过26‑30h降至1400‑1410℃，使长晶速度控制在0.07‑0.2mm/min，得到硅晶锭；S5、消除热应力：所述隔热笼重新关闭，硅晶锭在坩埚内温度为1350‑1390℃的温度下退火保温5h；S6、降温阶段：炉内通入大流量氩气，使炉温在降温速率为60‑80℃/h的条件下降至300℃，之后从炉内取出。