[发明专利]铸造法生产类似单晶硅的方法

摘要

本发明公开了一种铸造法生产类似单晶硅的方法，涉及铸造法生产类似单晶硅的方法，包括对GT或四面及顶面加热器的铸锭炉设备的改进与类似单晶的生长控制，所述的铸锭炉设备的改进指类似单晶硅锭热场梯度改进装置，所述的类似单晶的生长控制，包括投炉硅料和晶种摆放方法，化料加热方法，炉内融化后晶种稳定炉底的方法之一或组合。本发明的有益效果是：通过改变GT炉或四面加热器加顶部加热器的热场装置及材料、完善投炉硅料和晶种摆放方法、化料加热方法、炉内融化后晶种稳定炉底的方法等措施，从而改变热场内部温度曲线，可显著改善化料及生长等温曲线；进而可解决类似单晶晶种熔化问题，解决类似单晶生产的高成本、可靠性低、成功率低的问题。

主权项

铸造法生产类似单晶的方法，其特征在于：包括对GT或四面及顶面加热器的铸锭炉设备的改进与类似单晶的生长控制，所述的对GT或四面及顶面加热器的铸锭炉设备的改进指类似单晶硅锭热场梯度改进装置，所述的类似单晶的生长控制，包括投炉硅料和晶种摆放方法，化料加热方法，炉内融化后晶种稳定炉底的方法之一或任意二种或全部组合；其中：所述的类似单晶硅锭热场梯度改进装置，具体结构是：在GT铸锭炉或四面及顶部加热器的铸锭炉内，在坩埚护板或坩埚外的四周，设置有4面的保温层；所述保温层设置于下述位置之一或之二或之三或之四：固定在坩埚护板上，或固定在坩埚与护板之间，或固定在隔热笼上，或固定在加热器上，或固定在导热块上；所述的投炉硅料和晶种摆放方法，具体做法是：在GT或四面及顶面加热器的铸锭炉生长类似单晶过程中，a采用单块重量≤200g的硅料，在晶种之上铺0.5～60cm的厚度；b晶种之间距离≤0.1mm；所述的锭化料加热方法，具体做法是：在铸锭炉生长类似单晶过程中，铸锭炉从室温开始升温至预定的最高温度过程中，采用以下控制措施：a在TC1≤1170摄氏度时，控制ΔT≤800摄氏度；b在TC1达到＞1170摄氏度时，控制150摄氏度≤ΔT≤400摄氏度；c当TC1达到预定的最高温度，进入抓晶种阶段；所述预定的最高温度指1420～1600摄氏度；其中：所述的控制，指控制加热功率和加热时间，或控制加热温度和加热时间，或控制加热功率和加热时间以及隔热笼位置，或控制加热温度和加热时间以及隔热笼位置之一种；所述的炉内融化后晶种稳定炉底的方法，具体做法是：GT多晶铸锭炉或四面加热器加顶部加热器铸锭炉中：a铸锭炉升温熔化过程中，当TC1达到1420摄氏度及以上时，保持TC1稳定，通过打开隔热笼，控制TC2在1200～1350 摄氏度，TC2的控制时间在20～500分钟；b第一步完成后，保持TC1稳定，通过控制隔热笼，将TC2提升到1350～1400摄氏度，第二步稳定20～500分钟；c下降TC1至1410～1450摄氏度，进入长晶阶段。