[发明专利]一种利用单晶硅籽晶诱导生长铸造单晶硅的方法及产品

权利要求书

1.一种利用单晶硅籽晶诱导生长铸造单晶硅的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将一块无位错的单晶硅块放置在内表面有涂层的坩埚底部，再将多晶硅料置于单晶硅块上，加入电性掺杂剂，装炉；

所述的电性掺杂剂为硼、镓或磷；

（2）炉室内抽真空后通入高纯氩气，同时在对应单晶硅块底部的坩埚外部通入冷却水或冷却气体，然后将炉室内加热到1400℃以上，使得多晶硅料及电性掺杂剂完全融化呈液相，而单晶硅块未被完全融化呈固相；

（3）进一步增加单晶硅块底部的坩埚外部通入的冷却水或冷却气体的流量，并将炉体的保温罩逐渐打开，保证热场等温面呈球冠型分布，温度梯度为5～30℃/cm，定向凝固20～60h后，降温冷却，得到了所述的铸造单晶硅。

2.如权利要求1所述的利用单晶硅籽晶诱导生长铸造单晶硅的方法，其特征在于，内表面有涂层的坩埚，所述的涂层为高纯氮化硅涂层或高纯石英涂层。

3.如权利要求2所述的利用单晶硅籽晶诱导生长铸造单晶硅的方法，其特征在于，所述单晶硅块位于坩埚底部的中心位置。

4.如权利要求3所述的利用单晶硅籽晶诱导生长铸造单晶硅的方法，其特征在于，所述的单晶硅块为圆柱体，高度为1～50mm，横截面积为100～10000mm²。

5.如权利要求3所述的利用单晶硅籽晶诱导生长铸造单晶硅的方法，其特征在于，所述的单晶硅块为长方体，高度为1～50mm，横截面积为100～10000mm²。

6.如权利要求3所述的利用单晶硅籽晶诱导生长铸造单晶硅的方法，其特征在于，所述高纯氩气的压力为-60kPa～-40kPa，流量为1～200L/min。

7.如权利要求3所述的利用单晶硅籽晶诱导生长铸造单晶硅的方法，其特征在于，步骤（3）所述的降温冷却过程为：以1～20℃/min的降温速率冷却到室温。

8.一种如权利要求1～7任一权利要求所述的利用单晶硅籽晶诱导生长铸造单晶硅的方法制备得到的铸造单晶硅，其特征在于，所述铸造单晶硅的位错密度小于10⁶/cm²。