[发明专利]利用多晶铸造炉生产母合金的方法

权利要求书

1.利用多晶铸造炉生产母合金的方法，其特征在于依次采用以下步骤：a选料，即选择所用的硅料；b计算所需掺杂剂的量；c将分选好的硅料加入掺杂剂，正常装料后投铸锭炉；d采用多晶硅铸造的方法，对硅料和掺杂剂依次进行抽真空、加热、熔化、长晶、退火、冷却环节，来生产母合金硅锭。

2.根据权利要求1所述的利用多晶铸造炉生产母合金的方法，其特征在于所用的硅料要求：P型/N型电阻率要求大于1Ω.cm，纯度在6N以上。

3.根据权利要求1或2所述的利用多晶铸造炉生产母合金的方法，其特征在于加入掺杂剂的方法是：根据掺杂剂在硅中的分凝情况，来精确的计算出所要投放的掺杂剂用量；计算过程中，依次进行以下步骤：

A根据公式一：N=1.33*power(10,16)/ρ1+1.082*power（10,17）

/ρ1[1+power(54.56ρ1,1.105)]，计算出按电阻率分档的硅料中的B原子浓度；

B根据公式二：n1=(M1*2.33/10.84*6.02*power(10,23)+2.33*M) /(M*1000)*0.75*power(1-(H*2.33*83*83)/(M*1000),-0.25)，算出硅料和掺杂剂中掺杂剂原子在硅溶液中不同位置的分凝浓度，其中掺杂剂的原子个数由掺杂剂用量多少决定；

C根据公式三：ρ2=1.305*power(10,16)/N+1.133*power(10,17)

/(N+N*power(2.58*power(10,-19)*N,-0.737))，算出硅锭不同位置的电阻率；

D根据电阻率的要求，确定加入多少掺杂剂。

4.根据权利要求3所述的利用多晶铸造炉生产母合金的方法，其特征在于：掺杂剂指硼或磷。

5.根据权利要1所述的利用多晶铸造炉生产母合金的方法，其特征在于：d步骤中采用多晶硅铸造的方法，具体是：A抽真空：抽真空抽至0.01mbar以下，开始连接加热器运行；B加热：在加热期间，功率从0%增加到90%，当加热温度趋近于功率控制与温度控制的转换温度1175℃时，再缓慢降下来，在真空状态下执行4－5h的加热过程；C熔化：熔化过程中第一阶段仍处在真空状态以抽取坩埚和硅料中的气体；之后通入氩气，使压力维持在500－700mbar，熔化过程最高温度在1535－1560之间，熔化过程持续10－14h左右；D长晶：熔化结束需人工确认，确认后进入长晶阶段，在长晶的第一个阶段，温度达到长晶设定温度，打开隔热笼以冷却DS－block，达到长晶温度后硅锭从底部长晶到顶部；长晶过程持续22－26h,长晶过程压力仍然维持在500－700mbar之间；E退火：在退火期间，关闭隔热笼，温度下降到退火温度且保温两个小时以上的温度，使硅锭中各处的温度相同；F冷却：完成退火后进入冷却阶段，打开隔热笼并通入氩气以加速冷却，冷却阶段在10h以上，冷却最后一个阶段，TC2温度降到450℃以下，隔热笼完全打开，压力充至940－960mbar，之后出锭。