[发明专利]一种降低多晶硅铸锭底部氧含量的多晶硅铸锭方法

摘要

本发明公开了一种降低多晶硅铸锭底部氧含量的多晶硅铸锭方法，包括步骤：一、坩埚底部涂层制备：涂层喷涂液配制、喷涂和烘干；二、装料：向带底部涂层的坩埚内装入硅料，并将内装硅料的坩埚装入多晶硅铸锭炉内；多晶硅铸锭炉内装有六面加热装置；六面加热装置包括底部加热器、顶部加热器和四个侧部加热器；三、预热；四、熔化，过程如下：401、第一次升温；402、第二次升温；403、后续熔化；五、长晶；六、退火及冷却。本发明设计合理且实现简便、使用效果好，通过在坩埚底部涂覆一层以氮化硼为主要原料的底部涂层，并采用六面加热装置进行加热，能有效降低坩埚底部氧含量，并能有效减少铸锭成品的硬质点，提高铸锭成品的质量。

主权项

一种降低多晶硅铸锭底部氧含量的多晶硅铸锭方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、坩埚底部涂层制备，过程如下：步骤101、涂层喷涂液配制：将有机胶结剂、去离子水和氮化硼按1∶(2～2.5)∶(0.8～1.2)的质量比均匀混合，得到涂层喷涂液；步骤102、喷涂：采用喷涂设备将步骤101中所述涂层喷涂液均匀喷涂至坩埚(1)的内部底面上，所述坩埚(1)内部底面上1m2区域内喷涂的所述涂层喷涂液中所含氮化硼的质量为100g～200g；所述坩埚(1)为多晶硅铸锭炉(9)用石英坩埚；步骤103、烘干：将步骤102中所述坩埚(1)水平放置于烘干设备内，并采用所述烘干设备且在80℃～100℃温度条件下对喷涂至坩埚(1)内部底面上的所述涂层喷涂液进行烘干，获得底部涂层(2)；步骤二、装料：向步骤一中带底部涂层(2)的坩埚(1)内装入硅料，并将内装硅料的坩埚(1)装入多晶硅铸锭炉(9)内；多晶硅铸锭炉(9)内装有六面加热装置；所述六面加热装置包括布设在坩埚(1)下方的底部加热器(3)、布设于坩埚(1)上方的顶部加热器(2)和四个分别布设在坩埚(1)的四个侧壁外侧的侧部加热器(4)，所述坩埚(1)为立方体坩埚且其呈水平布设，所述顶部加热器(2)和底部加热器(3)均呈水平布设，四个所述侧部加热器(4)均呈竖直向布设；步骤三、预热：将顶部加热器(2)、底部加热器(3)和四个所述侧部加热器(4)均开启，并采用多晶硅铸锭炉(9)对装于坩埚(1)内的硅料进行预热，并将多晶硅铸锭炉(9)的加热温度逐步提升至T1；预热时间为4h～6h，其中T1＝1125℃～1285℃；步骤四、熔化，过程如下：步骤401、第一次升温：采用多晶硅铸锭炉(9)对装于坩埚(1)内的硅料进行熔化，熔化温度由T1逐步提升至T2；其中T2＝1350℃～1400℃；步骤402、第二次升温：采用多晶硅铸锭炉(9)继续对装于坩埚(1)内的硅料进行熔化，熔化温度由T2逐步提升至T3；其中T3＝1540℃～1560℃；步骤403、后续熔化：待坩埚(1)内的硅料全部熔化后，将多晶硅铸锭炉(9)的加热温度控制在T3，之后所述顶部加热器(2)和四个所述侧部加热器(4)的加热功率均开始下降，待所述顶部加热器(2)和四个所述侧部加热器(4)的加热功率均停止下降且持续时间t后，熔料过程完成；其中t＝20min～40min；步骤401、步骤402和步骤403中所述顶部加热器(2)和四个所述侧部加热器(4)均处于开启状态，所述底部加热器(3)处于关闭状态；步骤五、长晶：将多晶硅铸锭炉(9)的加热温度由T3逐渐降至多晶硅结晶温度后进行定向凝固，直至完成长晶过程；其中多晶硅结晶温度为1420℃～1440℃；步骤六、退火及冷却：步骤五中长晶过程完成后，进行退火与冷却，并获得加工成型的所述多晶硅铸锭。