[发明专利]一种多晶硅铸锭方法

摘要

本发明公开了一种多晶硅铸锭方法，包括步骤：一、辅助加热器安装：在多晶硅铸锭炉内安装辅助加热器；辅助加热器为坩埚下方的底部加热器且其与顶部加热器和四个侧部加热器组成六面加热装置；二、装料；三、预热；四、熔化：六面加热熔化、五面加热熔化和后续熔化；五、长晶；六、退火及冷却：第一次退火：将多晶硅铸锭炉的加热温度降至T4并保温2～3h，T4＝1250～1280℃；第二次退火：将多晶硅铸锭炉的加热温度降至T5并保温2～3h，T5＝900～950℃；冷却。本发明步骤简单、设计合理且实现简便、使用效果好，采用六面加热装置进行加热，能有效降低坩埚底部氧含量，同时对退火工艺进行调整，能有效提高铸锭成品的质量。

主权项

一种多晶硅铸锭方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、辅助加热器安装：在多晶硅铸锭炉(9)内安装辅助加热器；所述辅助加热器为布设在坩埚(1)下方的底部加热器(3)，所述坩埚(1)为立方体坩埚且其呈水平布设，所述底部加热器(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)组成六面加热装置；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；所述顶部加热器(2)、底部加热器(3)和四个所述侧部加热器(4)均布设于多晶硅铸锭炉(9)内；步骤二、装料：向坩埚(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；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℃；本步骤中，所述顶部加热器(2)、底部加热器(3)和四个所述侧部加热器(4)均处于开启状态；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℃；本步骤中，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，过程如下：步骤2051、第一次退火：经50min～70min将所述多晶硅铸锭炉的加热温度降至T4，并保温2h～3h；其中，T4＝1250℃～1280℃；步骤2052、第二次退火：经50min～70min将所述多晶硅铸锭炉的加热温度由T4降至T5，并保温2h～3h；T5＝900℃～950℃；步骤2053、冷却：将所加工多晶硅铸锭随炉冷却至室温，获得加工成型的所述多晶硅铸锭。