技术特征:
1.一种减少铸造晶体硅中氮化硅杂质的方法,其特征在于,所述方法包括:步骤一:对坩埚进行涂层处理;使所述坩埚内壁形成包裹有氧化膜的氮化硅涂层;步骤二:将多晶硅原料加入所述坩埚内,并将所述坩埚置于铸锭炉中;步骤三:对所述铸锭炉进行加热,并设定第一预设温度和第二目标温度;当所述铸锭炉内的温度未达到所述第一预设温度前,控制炉内炉压不大于第一炉压;当所述铸锭炉内的温度达到所述第一预设温度后,保温一定时间,并开启隔热笼,使所述隔热笼开启至第一开度;保温结束后,继续对所述铸锭炉进行加热,并控制炉内炉压逐渐增加,使其增加至第二炉压;当所述所述铸锭炉内的温度达到所述第二目标温度后,保持炉内炉压在所述第二炉压;待所述硅料完全融化后,进一步开启所述隔热笼,使所述隔热笼由所述第一开度开启至第二开度;所述第一预设温度小于所述第二目标温度;所述第一炉压小于所述第二炉压,所述第一开度小于所述第二开度。2.如权利要求1所述的减少铸造晶体硅中氮化硅杂质的方法,其特征在于,所述氮化硅涂层的厚度为100-300μm;和/或,所述氧化膜的厚度为10-30nm。3.如权利要求1所述的减少铸造晶体硅中氮化硅杂质的方法,其特征在于,所述第一预设温度为1400-1480度;和/或,所述第二目标温度为1500-1550度。4.如权利要求1所述的减少铸造晶体硅中氮化硅杂质的方法,其特征在于,所述第一炉压小于100mbar;和/或,所述第二炉压为100mbar~600mbar。5.如权利要求1所述的减少铸造晶体硅中氮化硅杂质的方法,其特征在于,步骤三:当所述铸锭炉内的温度达到所述第一预设温度后,保温0.5小时-2小时,并开启隔热笼,使所述隔热笼开启至第一开度。6.如权利要求1所述的减少铸造晶体硅中氮化硅杂质的方法,其特征在于,所述隔热笼的所述第一开度为3-6cm;和/或,所述第二开度为8-12cm。7.如权利要求1所述的减少铸造晶体硅中氮化硅杂质的方法,其特征在于,所述涂层的制备方法为:称取一定量的氮化硅和硅溶胶,所述氮化硅的粒径为1-10μm;所述硅溶胶的粒径为10-30nm;所述氮化硅与所述硅溶胶的重量百分比为70-80:20-30;将其混合并进行连续搅拌,搅拌时间为0.1-0.5小时,得到坩埚涂层制备用浆料;将所述浆料涂覆在所述坩埚内底壁和/或所述坩埚至少部分内侧壁上;烘烤得到所述涂层。8.如权利要求1所述的减少铸造晶体硅中氮化硅杂质的方法,其特征在于,所述涂层的制备方法为:称取一定量的氮化硅;将所述氮化硅与纯水混合并进行连续搅拌,所述氮化硅的粒径为1-10μm;所述氮化硅与所述纯水的重量比为:1-1.5:0.8-1.2;搅拌时间为0.1-0.5小时,得到坩埚涂层制备用浆料;将所述浆料涂覆在所述坩埚内底壁和/或所述坩埚至少部分内侧壁上;
将涂覆所述浆料的坩埚放入氧气气氛中进行烘烤,所述氧气气氛中氧气的百分比不小于20%;得到所述涂层。9.一种铸造晶体硅,其特征在于,采用如权利要求1~9任一所述的减少铸造晶体硅中氮化硅杂质的方法制备得到。
技术总结
本发明公开一种减少铸造晶体硅中氮化硅杂质的方法和铸造晶体硅,涉及晶体生长技术领域,包括:对坩埚进行涂层处理;使坩埚内壁形成包裹有氧化膜的氮化硅涂层;将多晶硅原料加入坩埚内;并将坩埚置于铸锭炉中;在铸造晶体硅的生长过程中,通过控制炉内温度、炉内炉压和硅锭的凝固方向和温度梯度,控制氮化硅和二氧化硅的脱氧反应,使得坩埚内壁接触的硅液进行的氮化硅涂层发生表面渗透,随着温度的进一步降低,表面渗透的硅液与氮化硅涂层一起发生凝固并与氮化硅涂层成为了一个无裂纹的片状整体,该整体不易脱落在硅熔体中,有效降低了氮化硅杂质比例,提升了硅锭的良率。提升了硅锭的良率。提升了硅锭的良率。
技术研发人员:雷琦 李小平 甘胜泉 何亮 程小娟 毛伟 邹贵付 王文平
受保护的技术使用者:新余赛维铸晶技术有限公司
技术研发日:2022.04.18
技术公布日:2022/8/22