[发明专利]降低多晶锭杂质比例的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体材料及太阳能电池材料的技术领域，尤其是一种降低多晶锭杂质比例的方法。

背景技术

在现多晶铸锭工艺过程中，由于本身硅料中含有一定比例的杂质，喷涂坩埚内氮化硅粉末在高温及硅对流冲击下的脱落，坩埚本身中的杂质元素在高温下向硅液及晶锭中扩散，以及石墨部件老化导致石墨粉末向硅液里的掉落及扩散等，多晶锭中不可避免会有一定比例的杂质，这些杂质有金属杂质、氧、石墨、碳、氮化硅、碳化硅、SiCxNy等。其中金属、氧、碳等杂质的存在会影响多晶锭及硅片的质量以及多晶锭的有效可利用比例，甚至导致硅片在电池端的失效；而氮化硅、碳化硅、SiCxNy等杂质由于其硬度高于硅材料会导致晶棒在切片过程中引起钢线断线，导致辅料的损失及硅片合格率的降低；同时晶锭中杂质比例较高会增加微晶形成的可能性，从而影响了晶锭的质量。

目前就既能降低铸锭多晶锭中杂质的比例，提高多晶锭的质量，又能提高硅料的利用率的工艺方法国内外行业内尚无较为完善的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种能够降低多晶锭中的杂质比例，提高多晶铸锭的质量的降低多晶锭杂质比例的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种降低多晶锭杂质比例的方法，其方法步骤为：

(一)、对成品的多晶锭进行电阻率测试，多晶锭无明显异常情况下，继续加工；

(二)、多晶铸锭的杂质主要集中在多晶锭的顶部，将多晶锭最顶部5-50mm的杂质层用工具截除；

(三)、将已截除下来的多晶锭最顶部5-50mm的杂质层集中处理，进行敲碎、分类、清洗及包装；

(四)、将包装好的杂质层分类集中投炉提纯，将提纯后的多晶锭主最顶部5-50mm杂质层、底部5-50mm下边皮及四周5-50mm边皮截除、报废，不作为多晶锭投炉循环料使用，将多晶锭剩下的部分敲碎、分选、清洗、包装后作为可循环料部分作为多晶铸锭投炉料使用，得到杂质比例低的多晶锭。

上述方法(二)所用工具为带锯或钢线。

本发明的有益效果是：本发明中将多晶锭最顶部5-50mm杂质层截除后集中提纯并处理后作为多晶投炉循环料，通过控制可循环料部分在多晶铸锭投料中比例和对多晶铸锭工艺调整，达到控制多晶锭中杂质比例的效果，保证了多晶锭的质量，同时提高了硅料的利用率，通过大批量验证试验表明该方法方便可行，效果迅速明显。

具体实施方式

一种降低多晶锭杂质比例的方法，其方法步骤为：

(一)、对成品的多晶锭进行电阻率测试，多晶锭无明显异常情况下，继续加工；

(二)、多晶铸锭的杂质主要集中在多晶锭的顶部，将多晶锭最顶部5-50mm的杂质层用带锯或钢线截除；

(三)、将已截除下来的多晶锭最顶部5-50mm的杂质层集中处理，进行敲碎、分类(包括P/N型号分类及电阻率分类)、清洗及包装；

(四)、将包装好的杂质层分类集中投炉提纯，将提纯后的多晶锭主最顶部5-50mm杂质层、底部5-50mm下边皮及四周5-50mm边皮截除、报废，不作为多晶锭投炉循环料使用，将多晶锭剩下的部分敲碎、分选、清洗、包装后作为可循环料部分作为多晶铸锭投炉料使用，得到杂质比例低的多晶锭。

通过控制提纯晶锭中间部分可循环料在多晶铸锭投料中比例和对多晶锭工艺调整达到控制多晶锭中杂质比例的效果。

该方法的根本技术革新在于：1、多晶铸锭工艺特点决定杂质主要集中在晶锭顶部，将多晶锭最顶部5-50mm杂质层截除后集中处理并提纯后作为多晶投炉循环料，而非直接将多晶锭最顶部5-50mm杂质层作为多晶投炉循环料，降低了多晶锭中杂质比例；2、多晶锭最顶部5-50mm杂质层截除后也不是直接报废，而是提纯并处理后作为多晶锭投炉循环料，提高了硅料的利用率；3、提纯锭顶部5-50mm杂质层、四周5-50mm厚度边皮及底部5-50mm下边支截除后另外处理，不作为多晶铸锭投炉循环料使用，保证循环料的质量；4、通过控制可循环料部分在多晶铸锭投料中比例和对多晶铸锭工艺调整达到控制多晶锭中杂质比例的效果。

本发明将通过实施例进行说明，但实施例并不作为对本发明的进一步限制。本实施例采用GT Solar DSS450及DSS240运行验证，最终比较所铸多晶锭的杂质比例及质量，及在电池端的良率和效率来说明本发明的效果。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。