[发明专利]N型多晶硅铸锭装置及铸锭方法

权利要求书

1.一种N型多晶硅铸锭装置，其特征在于，包括：铸锭炉，所述铸锭炉内设有坩埚，所述铸锭炉顶端设有用于存放硅料的储料仓，所述储料仓与所述坩埚连接有输料管，所述储料仓的硅料投料由出料阀控制，所述铸锭炉的顶端设置有高功率激光单元，所述高功率激光单元设置有激光源，所述激光源用于对自所述储料仓投入所述坩锅的硅料进行辐射扫描；所述储料仓的外部分别设有真空抽气阀与惰性气体进气阀，所述储料仓还设有用于对所述储料仓的硅料进行预加热的加热单元。

2.如权利要求1所述的N型多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述坩埚为氮化硅坩埚或石英坩埚。

3.如权利要求1所述的N型多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述储料仓的顶部还设有加料口，用于可随时补充硅料，以进行连续性投料。

4.如权利要求1所述的N型多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述高功率激光的激光源可周期性地移动扫描。

5.如权利要求1所述的N型多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述铸锭炉有观察窗，所述高功率激光单元的所述激光源是通过所述观察窗辐射扫描。

6.一种根据权利要求1至5中任一项所述的N型多晶硅铸锭装置铸造N型多晶硅晶锭的方法，其特征在于，包括以下步骤：利用所述高功率激光单元的所述激光源对所投入的预加热固态硅料进行辐射加热，以熔化自所述储料仓投入所述坩锅的硅料，而以熔融态与所述铸锭炉内的坩埚中的硅液混合。

7.如权利要求6所述的铸造N型多晶硅晶锭的方法，其特征在于，所述高功率激光单元的所述激光源的波长为0.7-1.0μm。

8.一种根据权利要求1至5中任一项所述的N型多晶硅铸锭装置铸造N型多晶硅晶锭的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在所述铸锭炉的所述坩埚内填入多晶硅料以及磷掺杂剂；

(2)对所述坩埚内的多晶硅料进行加热熔化；

(3)对所述储料仓的多晶硅料进行预热，同时通过所述真空抽气阀对所述储料仓进行真空抽气，并通过所述惰性气体进气阀通入惰性气体；

(4)当坩埚的N型多晶硅晶体生长至所述坩埚的约1/2高度时，暂停长晶程序；

(5)当所述储料仓的多晶硅料进行预热至一定温度时，开启所述出料阀，将所述储料仓内的硅料，通过所述输料管投料至所述铸锭炉的所述坩埚内；

(6)通过所述高功率激光单元，以辐射扫描方式对投入的固态硅料进行加热熔融，以调整所述N型多晶硅晶锭中的掺杂剂浓度；

(7)启动所述铸锭炉设备内的加热器，使所述铸锭炉的所述坩埚温度回升到投料前的温度，继续所述N型多晶硅晶锭的长晶程序。

9.如权利要求8所述的铸造N型多晶硅晶锭的方法，其特征在于，包括：

重复(5)-(7)的步骤，分批多次将所述储料仓内的硅料投料至所述铸锭炉的所述坩埚中。