CN102808213A - 铸造法生产类似单晶大面积晶种制备方法 - Google Patents

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石坚
孙志刚
刘茂华
韩子强
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Abstract

铸造法生产类似单晶大面积晶种制备方法，涉及晶种制备方法，包括以下步骤：a选择位错密度小于30000个/平方厘米的满足太阳能级单晶硅标准的单晶硅棒；b将硅棒按照太阳能方棒制造方法进行开方，即切掉边皮后出现的平面平行于硅棒中两条相邻棱线组成的平面；其中切掉边皮出现的两个相互垂直的平面，以其中任意的一个平面均可为基准平面；c之后沿着切掉边皮后的基准平面，平行基准平面每间隔10mm－20mm，切割出正方或长方体即为大面积晶种。本发明的有益效果是：通过本方法制备的晶种面积是传统方法1-20倍，从而可有效增大晶种面积，减少晶种及其边缘引起的缺陷。可有效解决类似单晶大量位错而导致产品光电转化效率偏低问题。

Description

铸造法生产类似单晶大面积晶种制备方法
技术领域
本发明涉及晶体生长领域，进一步涉及晶种制备方法，具体是铸造法生产类似单晶硅锭大面积晶种制备方法。
背景技术
生产硅锭的方法有：CZ法生产单晶硅锭，铸锭法生产多晶硅锭，FZ法生产单晶硅锭、EFG生产硅带等方法。由于成本问题，目前太阳能电池片主要使用CZ法单晶硅片和铸造法多晶硅片。CZ法单晶硅由于制造成本是铸锭多晶硅的4～5倍，能耗上高出5～7倍，导致CZ单晶硅的市场份额越来越少。但由于铸锭法生产多晶硅锭，存在大量的位错、晶界，使得铸锭法多晶硅片制成的电池片，存在效率偏低的情况，一直使铸锭法多晶硅锭无法完全取代CZ单晶硅锭。
在国际上，跨国巨头BP公司对用铸锭炉生产类似单晶硅锭的工艺已开发多年，2010年被ALD收购，使得ALD多晶铸锭炉已经小规模开发出铸锭法生产类似单晶（准单晶）硅锭的设备和工艺。
目前，尚未见到针对铸锭炉生长类似单晶（准单晶）过程中，铸造法生产类似单晶（准单晶）硅锭大面积晶种制备方法的内容的公开报道或专利申请。传统的方法是用<100>晶向的硅棒沿垂直生长方向切割3—50mm的厚片做为晶种，带来的问题是晶种尺寸过小，在晶种之间的交界处会出现大量位错而导致产品光电转化效率偏低问题，从而造成生产成本大幅提高。(晶种尺寸小,那么需要拼接的晶种块数就会增加，晶种间的交界也会增多，在晶种交界处长上去的晶粒间的位错就会衍生。)
发明内容
本发明的目的就是提供一种铸造法生产类似单晶硅锭大面积晶种制备方法，在铸锭炉生长类似单晶（准单晶）过程中，可改善类似单晶中存在的大量位错，解决大量位错导致产品光电转化效率偏低问题。
本发明的目的是通过以下方案实现的：
铸造法生产类似单晶（准单晶）大面积晶种制备方法，其特征在于包括以下步骤：a选择位错密度小于30000个/平方厘米的满足太阳能级单晶硅标准的单晶硅棒；b将硅棒按照太阳能方棒制造方法进行开方，即切掉边皮后出现的平面平行于硅棒中两条相邻棱线组成的平面；其中切掉边皮出现的两个相互垂直的平面，以其中任意的一个平面均可为基准平面；c之后沿着切掉边皮后的基准平面，平行基准平面每间隔10mm－20mm，切割出正方或长方体即为大面积晶种。 
本发明的目的可通过以下方案进一步实现：
所述的满足太阳能级单晶硅标准的单晶硅棒指氧化诱生层错、电阻率、少子寿命、氧碳含量、裂伤、阴影等参数，应满足太阳能级单晶硅标准。
所述的单晶硅棒晶向为<100>，其包括[100]、[010]、[001]及其相反晶向。
所述的单晶硅棒直径为170-300mm。(常用的有6寸，6.5寸，8寸都可以，一般来说，硅棒直径越大可切出的晶种面积越大。）
所述的开方时，平行于单晶硅棒生长方向进行切割。切割过程中需要垂直[100]、[010]、[001]]晶向及其相反晶向。
本发明的目的还可通过以下方案进一步实现的：
所述晶种制备切割方向与晶向[010]及其相反晶向垂直。
所述晶种制备切割方向与晶向[001]及其相反晶向垂直。
本发明的有益效果在于：通过本方法制备的晶种面积是传统方法1---20倍（6寸单晶棒现在可拉到2.5m长，除以125mm，所以最大为20倍，但是其局限于坩埚的大小。1倍其意义在于可以有效利用的晶棒长度。），从而可有效增大晶种面积，减少晶种及其边缘引起的缺陷。可有效解决类似单晶大量位错而导致产品光电转化效率偏低问题，使得铸锭炉生长类似单晶的光电转化效率提高，经相关试验表明可提高0.1%以上。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
铸造法生产类似单晶硅锭大面积晶种制备方法，采用晶向为[100]的直径为205±5mm的单晶硅棒，检测确定位错密度小于3000个/平方厘米，以及无氧化诱生层错，电阻率、少子寿命、氧碳含量、裂伤、阴影等参数，应满足太阳能级单晶硅标准。
将硅棒按照太阳能方棒制造方法进行开方，即切掉边皮后出现的平面平行于硅棒中两条相邻棱线组成的平面。其中切掉边皮出现的两个相互垂直的平面，以其中任意的一个平面均可为基准平面。
之后沿着切掉边皮后的基准平面，平行基准平面每间隔10mm，切割出正方或长方体即为大面积晶种。
实施例2：
铸造法生产类似单晶硅锭大面积晶种制备方法，采用晶向为[010]的直径为220±5mm的单晶硅棒，检测确定位错密度小于10000个/平方厘米，以及无氧化诱生层错，电阻率、少子寿命、氧碳含量等参数满足太阳能级单晶硅标准。
将硅棒按照太阳能方棒制造方法进行开方，即切掉边皮后出现的平面平行于硅棒中两条相邻棱线组成的平面。其中切掉边皮出现的两个相互垂直的平面，以其中任意的一个平面均可为基准平面。
之后沿着切掉边皮后的基准平面，平行基准平面每间隔20mm，切割出正方或长方体即为大面积晶种。
实施例3：
铸造法生产类似单晶硅锭大面积晶种制备方法，采用晶向为[001]的直径为170±5mm的单晶硅棒，检测确定位错密度小于30000个/平方厘米，以及无氧化诱生层错，电阻率、少子寿命、氧碳含量等参数满足太阳能级单晶硅标准。
将硅棒按照太阳能方棒制造方法进行开方，即切掉边皮后出现的平面平行于硅棒中两条相邻棱线组成的平面。其中切掉边皮出现的两个相互垂直的平面，以其中任意的一个平面均可为基准平面。
之后沿着切掉边皮后的基准平面，平行基准平面每间隔20mm，切割出正方或长方体即为大面积晶种。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.铸造法生产类似单晶大面积晶种制备方法，其特征在于包括以下步骤：a选择位错密度小于30000个/平方厘米的满足太阳能级单晶硅标准的单晶硅棒；b将硅棒按照太阳能方棒制造方法进行开方，即切掉边皮后出现的平面平行于硅棒中两条相邻棱线组成的平面；其中切掉边皮出现的两个相互垂直的平面，以其中任意的一个平面均可为基准平面；c之后沿着切掉边皮后的基准平面，平行基准平面每间隔10mm－20mm，切割出正方或长方体即为大面积晶种。
2.根据权利要求1所述的铸造法生产类似单晶大面积晶种制备方法，其特征在于：所述的满足太阳能级单晶硅标准的单晶硅棒指氧化诱生层错、电阻率、少子寿命、氧碳含量、裂伤、阴影参数，应满足太阳能级单晶硅标准。
3.根据权利要求1所述的铸造法生产类似单晶大面积晶种制备方法，其特征在于：所述的单晶硅棒晶向为<100>，其包括[100]、[010]、[001]及其相反晶向。
4.根据权利要求1所述的铸造法生产类似单晶大面积晶种制备方法，其特征在于：所述的单晶硅棒直径为170-300mm。
5.根据权利要求1所述的铸造法生产类似单晶大面积晶种制备方法，其特征在于：所述的开方时，平行于单晶硅棒生长方向进行切割；切割过程中需要垂直[100]、[010]、[001]晶向及其相反晶向。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104762654A (zh) * 2015-04-15 2015-07-08 南通大学 籽晶生产方法及使用该籽晶进行类单晶硅铸锭的工艺

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1337881A (en) * 1971-02-11 1973-11-21 Dow Corning Discs of semiconductor materials
CN86107119A (zh) * 1985-10-23 1987-04-29 三菱金属株式会社 晶片的生产方法
JPH08143397A (ja) * 1994-11-22 1996-06-04 Nippon Steel Corp 炭化珪素単結晶ウエハの製造方法および装置
CN1175985A (zh) * 1995-12-20 1998-03-11 摩托罗拉公司 用于人造石英晶体的st切型和at切型定向籽晶体及其制造方法
CN1490437A (zh) * 2002-10-15 2004-04-21 北京有色金属研究总院 直拉法硅单晶生长用硅籽晶及其加工方法
JP2009088240A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 シリコンウェーハの製造方法
CN101565185A (zh) * 2008-04-23 2009-10-28 信越化学工业株式会社 多晶硅棒的制造方法
CN102241077A (zh) * 2011-06-15 2011-11-16 安阳市凤凰光伏科技有限公司 铸造法生产类似单晶硅锭晶种制作方法
CN102330144A (zh) * 2011-10-08 2012-01-25 陕西合木实业有限公司 一种成品大面积籽晶和矩形大面积籽晶的制备方法及设备
CN101973072B (zh) * 2010-07-28 2012-08-08 常州天合光能有限公司 对多晶硅锭进行加工制得用于切片的硅棒的方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1337881A (en) * 1971-02-11 1973-11-21 Dow Corning Discs of semiconductor materials
CN86107119A (zh) * 1985-10-23 1987-04-29 三菱金属株式会社 晶片的生产方法
JPH08143397A (ja) * 1994-11-22 1996-06-04 Nippon Steel Corp 炭化珪素単結晶ウエハの製造方法および装置
CN1175985A (zh) * 1995-12-20 1998-03-11 摩托罗拉公司 用于人造石英晶体的st切型和at切型定向籽晶体及其制造方法
CN1490437A (zh) * 2002-10-15 2004-04-21 北京有色金属研究总院 直拉法硅单晶生长用硅籽晶及其加工方法
JP2009088240A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 シリコンウェーハの製造方法
CN101565185A (zh) * 2008-04-23 2009-10-28 信越化学工业株式会社 多晶硅棒的制造方法
CN101973072B (zh) * 2010-07-28 2012-08-08 常州天合光能有限公司 对多晶硅锭进行加工制得用于切片的硅棒的方法
CN102241077A (zh) * 2011-06-15 2011-11-16 安阳市凤凰光伏科技有限公司 铸造法生产类似单晶硅锭晶种制作方法
CN102330144A (zh) * 2011-10-08 2012-01-25 陕西合木实业有限公司 一种成品大面积籽晶和矩形大面积籽晶的制备方法及设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104762654A (zh) * 2015-04-15 2015-07-08 南通大学 籽晶生产方法及使用该籽晶进行类单晶硅铸锭的工艺

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