CN105088349A - 一种降低多晶硅位错的铸锭方法 - Google Patents
一种降低多晶硅位错的铸锭方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105088349A CN105088349A CN201510484150.9A CN201510484150A CN105088349A CN 105088349 A CN105088349 A CN 105088349A CN 201510484150 A CN201510484150 A CN 201510484150A CN 105088349 A CN105088349 A CN 105088349A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- work step
- temperature
- promoted
- during annealing
- top heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种降低多晶硅位错的铸锭方法,本方法适用于顶部加热器与侧部加热器共同加热的铸锭炉,边角长晶结束后,跳转至退火工步,退火工步1时,顶部加热器的温度由1370℃降低至1310℃,退火工步2时,顶部加热器的温度由1370℃降低至1210℃,退火工步3时,顶部加热器的温度由0℃提升至1110℃,退火工步4时,顶部加热器的温度由0℃提升至1000℃,退火工步5时,顶部加热器的温度由0℃提升至700℃。通过采用本方法,使得多晶硅锭内部的热应力缓慢释放,降低多晶硅锭内部位错的数量。
Description
技术领域
本发明涉及一种多晶铸锭工艺,尤其能使多晶硅退火时的头尾温度一致,降低位错增殖,提升多晶硅的品质。
背景技术
近20年来,随着光伏发电的迅速发展,对多晶硅的品质要求也日渐苛刻,在多晶硅生长的过程中,当晶体受到外力时,依据外力的大小,晶体会产生弹性或塑性变形,在弹性形变范围内,当外力去除,晶体会恢复原来的形状;在大于屈服值的应力作用下晶体在滑移面发生形变滑移,当外力去除,晶体不能恢复原来的形状,产生塑性变形,导致位错产生。根据原子的滑移方向和位错线取向的几何特征不同,位错分为刃位错、螺位错和混合位错,位错有两种运动方式:位错线在滑移面上的滑移运动和位错线垂直滑移面的攀移运动。位错是一种很重要的晶体缺陷,对材料的力学行为如塑性变形、强度、断裂等起着决定性的作用,对材料的扩散、相变过程有较大影响。
DSS法生长多晶硅的具体工艺步骤如下:包括装料、加热,熔化、长晶、退火、冷却等。在退火工步中,原有工艺退火温度设定在1370℃,硅锭在1370℃恒温退火一段时间,再缓慢降温。长晶结束时,硅锭头尾存在温差,尾部1420℃,头部1100℃;合上隔热笼加热退火,硅锭尾部降温少,受到的热冲击小;锭头部升温大,受到较大热冲击,可产生位错增殖。1370℃高温退火,头尾杂质向中部固相扩散,可能增大头尾的少子寿命不良区域长度;温度越高,固相扩散越严重。
发明内容
本发明所要解决的问题在于打破现有铸锭工艺技术,提出一种使多晶硅锭在退火过程中热应力缓慢释放,降低多晶硅位错的方法,通过调整隔热笼的开度0-140mm,顶部加热器的温度0-1400℃,侧部加热器温度0-1400℃,退火时间0-15h,使多晶退火过程中,硅锭尾部缓慢降温,锭头部温度基本保持不变,当头尾温度一致时,再整锭缓慢降温,使热应力释放均匀,位错降低,多晶品质提升。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种降低多晶硅位错的铸锭方法,本方法适用于顶部加热器与侧部加热器共同加热的铸锭炉,边角长晶结束后,跳转至退火工步,其特征在于:退火工步1时,顶部加热器的温度由1370℃降低至1310℃,退火工步2时,顶部加热器的温度由1370℃降低至1210℃,退火工步3时,顶部加热器的温度由0℃提升至1110℃,退火工步4时,顶部加热器的温度由0℃提升至1000℃,退火工步5时,顶部加热器的温度由0℃提升至700℃。
上述退火工步1时,隔热笼的开度由0mm提升至135mm,退火工步2时,隔热笼的开度由0mm提升至65mm,退火工步3时,隔热笼的开度由0mm提升至40mm。
上述加热器的温度由1370℃降低至0℃,退火工步2时,顶部加热器的温度由1370℃降低至0℃,退火工步3时,侧部加热器的功率由28kw降低至0kw。
上述退火工步1时,退火时间由0.75h提升至2h,退火工步2时,退火时间由1.5h提升至2h,退火工步3时,退火时间由1.5h提升至2h,退火工步4时,退火时间由0h提升至2h,退火工步5时,退火时间由0h提升至2h。
本发明所产生的有益效果是:
所述方法通过退火时,缓慢下降隔热笼高度,使得硅锭头部的温度恒温(温度基本保持不变,避免反向升温产生热冲击),多晶尾部的温度随着顶部加热器温度的降低逐渐降低,头尾温度一致后,再整锭缓慢降温,使热应力缓慢均匀释放,解决头尾位错高的问题。
通过采用本方法,使得多晶硅锭内部的热应力缓慢释放,降低多晶硅锭内部位错的数量。
具体的实施方式:
旧退火工艺:边角长晶结束后,跳转至退火工步,
工序1,顶部加热器温度设定在1370℃,侧部加热器温度设定在1370℃,隔热笼的位置为0mm,使硅锭在45min内缓慢降温至1370℃;
工序2,顶部加热器温度设定在1370℃,侧部加热器温度设定在1370℃,隔热笼的位置为0mm,硅锭在1370℃恒温1.5小时;
工序3,由温度控制改为功率控制,顶部加热器功率设定在28KW,侧部加热器功率设定在28KW,隔热笼的位置为0mm,使硅锭缓慢降温1.5小时后进入冷却阶段。
表1旧退火工艺参数
新退火工艺:边角长晶结束后,跳转至退火工步,
工序1,顶部加热器温度设定在1310℃,侧部加热器温度设定在0℃,隔热笼的位置为130mm,使硅锭尾部在2小时内缓慢降温至1310℃;
工序2,顶部加热器温度设定在1210℃,侧部加热器温度设定在0℃,隔热笼的位置为70mm,硅锭在尾部在2小时内缓慢降温至1210℃;
工序3,顶部加热器温度设定在1110℃,侧部加热器温度设定在0℃,隔热笼的位置为45mm,硅锭在尾部在2小时内缓慢降温至1110℃;
工序4,顶部加热器温度设定在1000℃,侧部加热器温度设定在0℃,隔热笼的位置为0mm,硅锭头部与尾部在2小时内缓慢降温至1000℃;
工序5,顶部加热器温度设定在700℃,侧部加热器温度设定在0℃,隔热笼的位置为0mm,硅锭头部与尾部在2小时内缓慢降温至700℃,之后进入冷却阶段。
表2新退火工艺参数
本方法适用于所有顶部加热器与侧部加热器共同加热的铸锭炉。
Claims (4)
1.一种降低多晶硅位错的铸锭方法,本方法适用于顶部加热器与侧部加热器共同加热的铸锭炉,边角长晶结束后,跳转至退火工步,其特征在于:退火工步1时,顶部加热器的温度由1370℃降低至1310℃,退火工步2时,顶部加热器的温度由1370℃降低至1210℃,退火工步3时,顶部加热器的温度由0℃提升至1110℃,退火工步4时,顶部加热器的温度由0℃提升至1000℃,退火工步5时,顶部加热器的温度由0℃提升至700℃,之后进入冷却阶段。
2.如权利要求1所述的降低多晶硅位错的铸锭方法,其特征在于,退火工步1时,隔热笼的开度由0mm提升至135mm,退火工步2时,隔热笼的开度由0mm提升至65mm,退火工步3时,隔热笼的开度由0mm提升至40mm。
3.如权利要求1或2所述的降低多晶硅位错的铸锭方法,其特征在于,退火工步1时,侧部加热器的温度由1370℃降低至0℃,退火工步2时,顶部加热器的温度由1370℃降低至0℃,退火工步3时,侧部加热器的功率由28kw降低至0kw。
4.如权利要求1或2所述的降低多晶硅位错的铸锭方法,其特征在于,退火工步1时,退火时间由0.75h提升至2h,退火工步2时,退火时间由1.5h提升至2h,退火工步3时,退火时间由1.5h提升至2h,退火工步4时,退火时间由0h提升至2h,退火工步5时,退火时间由0h提升至2h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510484150.9A CN105088349A (zh) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | 一种降低多晶硅位错的铸锭方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510484150.9A CN105088349A (zh) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | 一种降低多晶硅位错的铸锭方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105088349A true CN105088349A (zh) | 2015-11-25 |
Family
ID=54569642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510484150.9A Pending CN105088349A (zh) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | 一种降低多晶硅位错的铸锭方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105088349A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106087065A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-11-09 | 西安华晶电子技术股份有限公司 | 一种多晶硅铸锭用退火工艺 |
CN106087052A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-11-09 | 中联西北工程设计研究院有限公司 | 一种多晶硅铸锭的两步退火工艺 |
CN106884207A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-23 | 宜昌南玻硅材料有限公司 | 一种提高多晶硅锭成晶率的退火工艺 |
CN109750354A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-05-14 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种硅片铸锭方法、硅锭及多晶硅片 |
CN110004489A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-07-12 | 包头晶澳太阳能科技有限公司 | 一种制备多晶硅锭的工艺 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3310827A1 (de) * | 1983-03-24 | 1984-09-27 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung von grobkristallinem silicium |
CN103046129A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-04-17 | 天津英利新能源有限公司 | 多晶硅铸锭工艺 |
CN103305924A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-09-18 | 英利集团有限公司 | 铸锭过程中减少硅锭内部晶体的位错的方法 |
CN104695014A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-06-10 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 一种铸造多晶硅的退火工艺 |
-
2015
- 2015-08-03 CN CN201510484150.9A patent/CN105088349A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3310827A1 (de) * | 1983-03-24 | 1984-09-27 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung von grobkristallinem silicium |
CN103046129A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-04-17 | 天津英利新能源有限公司 | 多晶硅铸锭工艺 |
CN103305924A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-09-18 | 英利集团有限公司 | 铸锭过程中减少硅锭内部晶体的位错的方法 |
CN104695014A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-06-10 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 一种铸造多晶硅的退火工艺 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106087052A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-11-09 | 中联西北工程设计研究院有限公司 | 一种多晶硅铸锭的两步退火工艺 |
CN106087065A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-11-09 | 西安华晶电子技术股份有限公司 | 一种多晶硅铸锭用退火工艺 |
CN106884207A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-23 | 宜昌南玻硅材料有限公司 | 一种提高多晶硅锭成晶率的退火工艺 |
CN106884207B (zh) * | 2017-04-18 | 2020-02-14 | 宜昌南玻硅材料有限公司 | 一种提高多晶硅锭成晶率的退火工艺 |
CN110004489A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-07-12 | 包头晶澳太阳能科技有限公司 | 一种制备多晶硅锭的工艺 |
CN109750354A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-05-14 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种硅片铸锭方法、硅锭及多晶硅片 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105088349A (zh) | 一种降低多晶硅位错的铸锭方法 | |
CN103911654B (zh) | 制备直径为400mm以上的单晶硅的方法 | |
CN104372399B (zh) | 一种单晶硅收尾方法及单晶硅制备方法 | |
CN102289235A (zh) | 基于顶侧分开控制多晶硅铸锭炉的加热控制系统及方法 | |
CN104911708A (zh) | 泡生法制备方形蓝宝石晶体的生长方法 | |
CN103060901A (zh) | 导模法生长多条晶体的制备工艺 | |
CN104213191A (zh) | 一种半熔高效多晶硅铸锭工艺 | |
CN102978687A (zh) | 一种多晶硅锭的晶体生长方法 | |
WO2017069112A1 (ja) | シリコン単結晶インゴットの引上げ装置およびシリコン単結晶インゴットの製造方法 | |
CN103570356A (zh) | 微波电热组合式烧结锰锌铁氧体磁性材料的方法 | |
KR20160090288A (ko) | 실리콘 단결정의 제조방법 | |
CN103305924A (zh) | 铸锭过程中减少硅锭内部晶体的位错的方法 | |
CN102732962B (zh) | 一种铸造高效大晶粒硅锭的方法 | |
CN105624794B (zh) | 一种多晶硅铸锭的二次退火工艺 | |
CN103397377B (zh) | 多晶硅均匀长晶工艺及其铸锭炉热场加热装置 | |
CN109208072A (zh) | 一种改善多晶硅铸锭底部晶花的结晶方法 | |
CN103614772A (zh) | 一种多晶硅铸锭加热方法及应用该方法的多晶硅铸锭炉 | |
CN103397378A (zh) | 多晶硅锭的制备方法 | |
CN104695014A (zh) | 一种铸造多晶硅的退火工艺 | |
CN106884207B (zh) | 一种提高多晶硅锭成晶率的退火工艺 | |
CN107142518B (zh) | 一种多晶硅铸锭的化料工艺 | |
CN105200516A (zh) | 一种增强排杂效果的多晶硅铸锭工艺 | |
CN105018686B (zh) | 发电机爪极的快速退火方法及设备 | |
CN103590096A (zh) | 铸锭炉及控制类单晶铸造过程中籽晶保留高度的方法 | |
CN105220227A (zh) | 一种高效多晶硅铸锭工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151125 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |