[发明专利]制造单晶硅

权利要求书

1.一种制造晶体硅的方法，该方法包括：

在坩埚中提供晶体取向一致的硅晶种层；

在所述晶种层上提供硅原料；

使所述硅原料以及使所述晶种层的上部熔融，从而在所述坩埚中生成熔融硅；

定向凝固所述熔融硅以形成硅锭；其中

所述晶种层被设置为使得所述熔融硅的凝固发生在垂直于所述晶种层的{110}晶面的方向上。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括自所述硅锭形成一个或多个硅晶片。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括对所述一个或多个硅晶片的表面实施各向同性刻蚀步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述刻蚀步骤包括使所述一个或多个硅晶片的所述表面与酸接触。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述酸包括HF和HNO₃中的一种或两种。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述刻蚀步骤包括离子刻蚀或等离子刻蚀。

7.根据权利要求2至6中任意一项所述的方法，其中形成所述一个或多个晶片的步骤包括线切割工艺。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述线切割工艺是金刚石线切割工艺。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述晶种层的{110}晶面与所述坩埚的底面之间的角度小于15度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述晶种层的{110}晶面与所述坩埚的底面之间的角度小于10度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述晶种层的{110}晶面与所述坩埚的底面之间的角度小于5度。

12.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述硅锭包括延伸自所述晶种层的单晶区域，所述单晶区域的外缘与所述晶种层之间的角度为至少80度。

13.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述硅锭的至少80％具有与所述晶种层的晶体结构相符的晶体结构。

14.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述晶种层包括多个晶种砖。

15.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述多个晶种砖切割自单一的单晶源。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括通过提拉法形成所述单晶源。

17.一种硅晶片，其是使用前述权利要求中任意一项所述的方法形成的。

18.一种光伏电池，其包括权利要求17所述的硅晶片。

19.一种光伏模块，其包括权利要求18所述的电池。

20.一种用于通过定向凝固来制造晶体硅的装载坩埚，所述装载坩埚包括：晶体配向一致的硅晶种层；以及布置在所述晶种层上方的硅原料，其中所述晶种层的晶体结构的{110}面水平地延伸。