[发明专利]一种800公斤级单多晶硅的铸锭方法

权利要求书

1.一种800公斤级单多晶硅的铸锭方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将方形单晶硅片铺设在坩埚底部；

步骤二、在方形单晶硅片上添加原生多晶硅硅料及根据目标电阻率相配合的合金；

步骤三、抽真空、检漏步骤：将装有上述硅料和合金的坩锅装入铸锭炉内，开始抽空检漏；

步骤四、加热步骤：检漏合格后，开始加热，加热过程采取真空模式功率控制，直至坩锅升温至1170℃～1180℃

步骤五、熔化步骤：转入熔化阶段，采取气体模式温度控制，直至升温至1500℃以上，当传感器探测到方形单晶硅片熔化到预定深度时，以1450℃～1490℃之间保温一段时间；

步骤六、长晶步骤：保温之后，将隔热笼开启3～10cm，并控制温度再逐步降低，并最终将温度保持在1430-1445℃；

步骤七、退火步骤：将隔热笼闭合，并控制温度降低至1400℃以下，并最终将硅锭冷却至400℃以下，出炉。

2.如权利要求1所述的800公斤级单多晶硅的铸锭方法，其特征在于：

在步骤一中，选取1-50mm厚的长宽为156x156mm的方形单晶硅片紧密并均匀的铺设在底部外尺寸为1050x1050mm的坩埚底部；

在步骤二中，在方形单晶硅片上添加原生多晶硅硅料及根据目标电阻率相配合的合金，共计装料至少800kg；

在步骤三中，抽真空、检漏步骤：将装有上述硅料和合金的坩锅装入铸锭炉内，开始抽空检漏，使真空度达到0.008mbar，泄漏率在0.015mbar/5min之内；

在步骤四中，加热步骤：检漏合格后，开始加热，加热过程采取真空模式功率控制，直至坩锅升温至1175℃；

在步骤五中，熔化步骤：转入熔化阶段，采取气体模式温度控制，直至升温至1540℃，当传感器探测到方形单晶硅片熔化到预定深度时，以1445℃保温30分钟；

在步骤六中，长晶步骤：保温30分钟之后，将隔热笼开启至6cm，并控制温度在一个小时内降低至1430-1442℃，再将隔热笼开启至8cm，温度保持在1430-1442℃；

在步骤七中，退火步骤：在30分钟内，将隔热笼闭合，并控制温度降低至1370℃，并最终将硅锭冷却至400℃以下，出炉。

3.如权利要求1所述的800公斤级单多晶硅的铸锭方法，其特征在于，所述电阻率控制在1.2-1.6Ω·cm。

4.如权利要求3所述的800公斤级单多晶硅的铸锭方法，其特征在于，所述合金为硼、磷或者镓。

5.如权利要求4所述的800公斤级单多晶硅的铸锭方法，其特征在于，所述步骤六的长晶步骤中还包括：隔热笼开启至6-8cm，温度保持在1430-1436℃的时间为2个小时，之后再将隔热笼开启至8-12cm，控制温度在2个小时内降至1430-1435℃。

6.如权利要求5所述的800公斤级单多晶硅的铸锭方法，其特征在于，所述步骤六的长晶步骤中还包括：将隔热笼开启至12-16cm，控制温度在2个小时内降至1430-1435℃之后，再将隔热笼开启至16-18cm，控制温度在4个小时内降至1428℃。

7.如权利要求6所述的800公斤级单多晶硅的铸锭方法，其特征在于，所述步骤六的长晶步骤中还包括：将隔热笼开启至18-20cm，控制温度在4个小时内降至1428℃之后，再将隔热笼开启至20-25cm，控制温度在4个小时内降至1424℃。

8.如权利要求1或7所述的800公斤级单多晶硅的铸锭方法，其特征在于，所述步骤七的退火步骤中：在30分钟内，将隔热笼闭合，并控制温度降低至1370℃之后，再将温度保持在1370℃下2小时。

9.如权利要求1或7所述的800公斤级单多晶硅的铸锭方法，其特征在于，所述步骤七的退火步骤中：在将温度保持在1370℃下2小时之后，将升温炉的功率设定为额定功率的30％，以逐步降低坩锅的温度。

10.如权利要求9所述的800公斤级单多晶硅的铸锭方法，其特征在于，所述额定功率为200千瓦。