CN116856055A - 籽晶组件、铸造单晶硅锭及其生长方法 - Google Patents
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Abstract
本发明申请公开一种籽晶组件、铸造单晶硅锭及其生长方法，涉及铸造单晶硅锭技术领域，本申请公开的籽晶组件适用于铸造单晶硅锭的制备，包括：第一籽晶层；所述第一籽晶层由第一籽晶铺设在坩埚底部形成；第二籽晶层；所述第二籽晶层铺设在第一籽晶层上，所述第二籽晶层由第二籽晶铺设形成；其中，所述第二籽晶的掺杂浓度大于所述第一籽晶的掺杂浓度。本申请通过控制第一籽晶层在高温下形成由上至下由高至低的掺杂浓度梯度区域，并控制引晶发生在低浓度掺杂区域，一方面固定强化使得第一籽晶层表面在硅料压应力下发生较小的应变，另一方面不会向内部延伸形成继承缺陷，由此可提升铸造单晶硅锭的品质。
Description
技术领域
本申请涉及铸造单晶硅锭技术领域，尤其涉及一种籽晶组件、铸造单晶硅锭及其生长方法。
背景技术
铸造单晶硅锭是介于铸造多晶硅锭和直拉单晶硅锭的一种产品，其具有直拉单晶硅低缺陷的优点，并且可以通过碱制绒的方法形成金字塔型的织构，提高对光的吸收，从而提高转化效率；同时，铸造单晶硅也具有铸造多晶硅生产成本低，产量高的优点。
现有铸造单晶硅锭的生长方法，需要在坩埚底部铺满籽晶，在籽晶未熔化时候通过籽晶引晶生长处铸造单晶硅锭；实际生产过程中，（1）由于籽晶铺设在坩埚底部，籽晶上方通常装有数百公斤的硅料，造成了巨大的压力，特别是高温下硅料对籽晶的应力容易诱生位错缺陷的产生；（2）铸造单晶硅锭的籽晶一般采用直拉单晶硅块或品质高的铸造单晶硅块制备得到，然而由于直拉单晶硅锭的直径和高品质的铸造单晶硅块的尺寸远小于用于制备铸造单晶硅锭的坩埚的尺寸，因此在实际生产中，坩埚底部的籽晶层需要多块籽晶拼接而成，籽晶与籽晶之间会存在拼接缝，这种缝隙中会产生热应力，易产生晶体缺陷，严重影响铸造单晶硅锭的品质。
发明内容
本申请的目的在于一种籽晶组件、铸造单晶硅锭及其生长方法，本申请的籽晶组件能大幅降低铸造单晶硅锭的晶体缺陷。
本申请的第一方面提供一种籽晶组件，适用于铸造单晶硅锭的制备，其特征在于，包括：
第一籽晶层；所述第一籽晶层由第一籽晶铺设在坩埚底部形成；
第二籽晶层；所述第二籽晶层铺设在第一籽晶层上，所述第二籽晶层由第二籽晶铺设形成；
其中，所述第二籽晶的掺杂浓度大于所述第一籽晶的掺杂浓度。
在一种可实施的方式中，所述第一籽晶的掺杂浓度≤1×1017atom/cm3。
在一种可实施的方式中，所述第二籽晶的掺杂浓度为1-10×1019atom/cm3。
在一种可实施的方式中，所述第二籽晶掺杂了硼、磷、镓、锗、锑、铟等元素中一种或者几种掺杂元素。
在一种可实施的方式中，所述第一籽晶层的厚度为20mm-100mm；和/或，所述第一籽晶层上表面的翘曲度＜100μm和粗糙度＜50μm。
在一种可实施的方式中，所述第二籽晶层的厚度为100μm-10mm；和/或，所述第二籽晶层下表面的翘曲度＜20μm和粗糙度＜30μm。
在一种可实施的方式中，所述第二籽晶为硅片或硅块。
本申请的第二方面提供一种铸造单晶硅锭的生长方法，其特征在于，所述步骤包括：
步骤一：在坩埚底部铺设如本申请第一方面公开的籽晶组件；
步骤二：在所述籽晶组件上进行硅料的填装；
步骤三：在铸锭过程中检测所述籽晶组件的熔化情况，当所述第二籽晶层完全熔化后，所述第一籽晶层未完全熔化时开始引晶生长，制备得到铸造单晶硅锭。
在一种可实施的方式中，步骤三中，控制所述第一籽晶层的高度熔化至所述第一籽晶层的厚度的10~50%时，开始引晶生长。
本申请的第三方面提供一种铸造单晶硅锭，采用本申请第二方面公开的铸造单晶硅锭的生长方法制备得到，所述铸造单晶硅锭底部的位错密度≤1×104个/cm2。
本申请与现有技术相比，具有如下优点：
本申请通过采用第一籽晶层110和第二籽晶层120，使得第一籽晶层110在高温下形成由上至下由高至低的掺杂浓度梯度区域，并控制引晶发生在低浓度掺杂区域，一方面第一籽晶层110的上表面区域形成由高浓度点缺陷产生的缺陷区域，该区域可以起到固溶强化作用，可以提高第一籽晶层110上表面的机械强度，使第一籽晶层110上表面在硅料压应力下发生较小的应变，减少第一籽晶层110表面缺陷的产生；另一方面引晶过程中，籽晶内部较低的掺杂浓度难以形成缺陷，因此不会向内部延伸形成继承缺陷，由此提升铸造单晶硅锭的品质。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请籽晶组件的一种实施例的示意图；
图2示出了本申请第一籽晶的引晶原理示意图；
图3示出了本申请的一种铸造单晶硅块底部的位错腐蚀图；
图4示出了本申请的另一种铸造单晶硅块底部的位错腐蚀图；
图5示出了现有技术的一种铸造单晶硅块底部的位错腐蚀图；
附图标记：
10-籽晶组件；110-第一籽晶层；1101-高掺杂区域；1102-低掺杂区域；120-第二籽晶层；20-硅料；30-石英坩埚。
实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
现有技术中在坩埚底部铺满籽晶，在籽晶未熔化时候通过籽晶引晶生长出铸造单晶硅锭；由于籽晶上方装有数百公斤的硅料，造成了巨大的压力，诱生了位错缺陷，且现有技术籽晶层采用尺寸远小于铸造单晶硅锭坩埚尺寸的直拉单晶硅块或高品质的铸造单晶硅块拼接而成，籽晶与籽晶之间会存在拼接缝，这种缝隙中会产生热应力，易产生晶体缺陷。图5为采用直拉单晶硅块拼接形成籽晶引晶得到的铸造单晶硅锭切割成的硅块的缺陷刻蚀图，由图可知，籽晶层的位错密度较高。
为此，本申请的第一方面提供了一种籽晶组件10，如图1所示，本申请中籽晶组件10适用于铸造单晶硅锭的制备，是铺设在铸造单晶硅锭的坩埚30底部的籽晶组件10，其中，所述籽晶组件10包括：
第一籽晶层110；第一籽晶层110由第一籽晶铺设在坩埚30底部形成；第一籽晶的尺寸通常会小于坩埚底部的尺寸，因此，第一籽晶层110由多个第一籽晶拼接形成，多个第一籽晶的厚度相当，存在较小的厚度偏差，多个第一籽晶铺设在坩埚30底部无缝拼接铺设形成第一籽晶层110；需要说明的是，这里的无缝拼接指的是第一籽晶的边与边之间尽可能的紧密拼接在一起，由于籽晶侧面的平整度不高导致籽晶与籽晶之间存在小于1mm的拼接缝也属于本发明所述的无缝拼接。
第二籽晶层120；第二籽晶层120由第二籽晶铺设在第一籽晶层110上形成；其中，第二籽晶的掺杂浓度大于第一籽晶的掺杂浓度。
通过将掺杂浓度大于第一籽晶的第二籽晶铺设在第一籽晶层110上形成了第二籽晶层120，由于第二籽晶层120与第一籽晶层110存在杂质（也就是掺杂元素）的浓度差，在高温下，杂质从高浓度的第二籽晶层120向低浓度的第一籽晶层110扩散，使得第一籽晶层110上表面区域的杂质浓度增加，进一步地，第一籽晶上表面的杂质浓度增加以后继续向第一籽晶层110内部扩散，从而使得杂质浓度在第一籽晶中呈现由上至下逐渐降低的浓度梯度。如图2所示，在高温下第二籽晶中的掺杂元素逐渐扩散进入到第一籽晶中，形成了浓度梯度，其中第一籽晶上表面浓度最高，形成高掺杂区域1101；靠近第一籽晶下表面的掺杂区域形成低掺杂区域1102；高掺杂区域1101的原子掺杂元素形成显著的点缺陷区域可以起到固溶强化效果，提高了第一籽晶上表面的机械强度，使第一籽晶上表面在硅料压应力下发生较小的应变，减少第一籽晶上表面晶体缺陷的的产生和增殖；从而避免了第一籽晶上产生的位错在高温下向第一籽晶内部低掺杂区域1102延伸，低掺杂区域1102作为引晶界面区域，该区域引晶后生长的区域会继承该区域的晶体缺陷，形成继承缺陷，进而影响铸造单晶硅锭的质量。因此，需要避免籽晶内部的引晶界面区域产生明显的晶体缺陷，通过在籽晶上表面和内部产生掺杂元素浓度差的方法一方面可以增加籽晶上表面的机械强度来减少硅料压力下表面晶体缺陷的产生，另一方面，籽晶内部为低掺杂区域，点缺陷密度较少，上表面区域高掺杂区域被熔化后在低掺杂区域进行引晶生长的区域中晶体缺陷大幅减少。
由此，本申请通过在第一籽晶层110上铺设掺杂浓度大于第一籽晶的第二籽晶层120，有效的改善了引晶区域的晶体缺陷，减少了铸造单晶硅锭的位错缺陷密度，提升了铸造单晶硅锭的质量。
在一个具体的实施例中，第一籽晶采用直拉单晶硅块或品质较高的铸造单晶硅块制备得到，第一籽晶制备成长方体或正方体，多个第一籽晶紧密拼接在一起，铺设在第一籽晶坩埚底部。
在一个具体的实施例中，第二籽晶为硅块或者硅片，例如可以是铸造单晶硅锭、直拉单晶硅锭或铸造多晶硅锭切割得到的硅块或硅片；第二籽晶被制备成长方体或正方体，多个第二籽晶紧密拼接，铺设在第一籽晶层110上。由此可以使得原材料简单易获得，降低成本，且利于批量推广。
在一种可选的实现方式中，第一籽晶的掺杂浓度≤1×1017atom/cm3；第一籽晶形成的第一籽晶层110主要用于引晶，因此其掺杂浓度不能太高，若掺杂浓度太高，大量的掺杂元素会替代硅原子形成高浓度的点缺陷，在高温下这些点缺陷会形成缺陷复合体且造成位错缺陷的产生，该缺陷在引晶后会进入生长的硅锭中。
在一种可选的实现方式中，第二籽晶的掺杂浓度为1-10×1019atom/cm3；第二籽晶的掺杂浓度不能太高也不能太低，太高则会导致后续扩散到第一籽晶的掺杂元素的原子过多，形成过多的点缺陷；过低则不能起到的固溶强化效果，不能提高了第一籽晶上表面的机械强度，减少位错缺陷。
在一种可选的实现方式中，第二籽晶的掺杂元素可以为硼、磷、镓、锗、锑、铟等元素中一种或者几种掺杂元素。当第二籽晶的掺杂元素的原子扩散进入第一籽晶层110后，第二籽晶层120的掺杂元素的原子替换硅原子成为杂质原子，掺杂元素的扩散与掺杂原子的浓度和温度有关，在一定温度下，杂质原子由高浓度区域向低浓度区域扩散，随着扩散的深入，使第一籽晶层110由上至下形成掺杂元素由高至低的浓度梯度区域，进而使得第一籽晶层110的上表面形成较多点缺陷区域，该区域可以起到固溶强化作用，可以提高第一籽晶层110上表面的机械强度，使第一籽晶层110上表面在硅料压应力下发生较小的应变，减少第一籽晶层110表面晶体缺陷的产生；而第一籽晶层110内部扩散的杂质原子较少，点缺陷也较少，在高温下不会产生明显的位错缺陷。在后续引晶中，不会向内部延伸形成继承缺陷，由此可以有效的提升铸造单晶硅锭的质量。
在一种可选的实现方式中，第二籽晶的掺杂元素的原子大于硅原子；在几个具体的实施例中，第二籽晶的掺杂元素可以为磷、镓、锗、锑、铟等元素中一种或者几种掺杂元素。当第二籽晶的掺杂元素的原子扩散进入第一籽晶层110后，第二籽晶层120的掺杂元素的原子替换硅原子成为杂质原子，由于第二籽晶的掺杂元素的原子半径与硅原子存在明显差异而产生晶格畸变，可以进一步地起到固溶强化效果。
在一种可选的实现方式中，第一籽晶层110的厚度为20mm-100mm；例如是20mm，30mm，40mm，50mm，60mm，70mm，80mm，90mm或100mm；
在一种可选的实现方式中，第二籽晶层120的厚度为100μm-10mm；例如可以是100μm、150μm、180μm、200μm、300μm、500μm、1mm、2 mm、3 mm、4 mm、5 mm、6 mm、7 mm、8 mm、9 mm或10mm；第二籽晶层120作为杂质扩散源向第一籽晶层110扩散掺杂原子。
在一种可选的实现方式中，第一籽晶层110上表面的翘曲度＜100μm；第一籽晶层110上表面的粗糙度＜50μm。第一籽晶层110与第二籽晶层120的接触面，也就是第一籽晶层110的上表面和第二籽晶的下表面形成紧密接触，则有利于第二籽晶层120的掺杂元素向第一籽晶层110均匀扩散；从而使得后续第一籽晶层110形成的浓度梯度更加均匀。
在一种可选的实现方式中，第二籽晶层120下表面的翘曲度＜20μm和粗糙度＜30μm。由此更利于第二籽晶层120向第一籽晶层110扩散后在水平方向形成更加均匀的掺杂浓度。
本申请的第二方面提供了一种铸造单晶硅锭的生长方法，步骤包括：
步骤一：在坩埚底部铺设如本申请第一方面公开的一种籽晶组件；
该步骤中，如图1所示，在坩埚30底部铺设第一籽晶层110，在几个具体的实施例中，第一籽晶可以为直拉单晶硅块或品质较高的铸造单晶硅块，第一籽晶制备成长方体或正方体，多个第一籽晶紧密无缝拼接在一起，铺设在第一籽晶坩埚底部。在第一籽晶层110上铺设第二籽晶层120，在几个具体的实施例中，第二籽晶可以为铸造单晶硅锭、直拉单晶硅锭或铸造多晶硅锭切割得到的硅块或硅片；第二籽晶被制备成长方体或正方体，多个第二籽晶紧密无缝拼接，铺设在第一籽晶层110上，第一籽晶层110与第二籽晶层120形成籽晶组件10。
在一种可选的实现方式中，第一籽晶层110的厚度为20mm-100mm。
在一种可选的实现方式中，第一籽晶层110上表面的翘曲度＜100μm；第一籽晶层110上表面的粗糙度＜50μm。
在一种可选的实现方式中，第二籽晶层120的厚度为100μm-10mm；
在一种可选的实现方式中，第二籽晶层120下表面的翘曲度＜20μm和粗糙度＜30μm。
优选地，当籽晶组件铺设完毕后，在籽晶组件与坩埚壁之间的缝隙中铺设碎硅料，例如可以是尺寸在1mm~ 30mm之间的原生硅料或者碎硅片，从而更加有利于提高铸造单晶硅锭的品质。
步骤二：在籽晶组件上进行硅料的填装；
该步骤中，如图1所示，当籽晶组件10铺设完毕后，将硅料20填装在籽晶组件10上。
步骤三：在铸锭过程中检测籽晶组件的熔化情况，当第二籽晶层120完全熔化后，第一籽晶层110未完全熔化时开始引晶生长，制备得到铸造单晶硅锭。
该步骤中，硅料填装完成后，开始对铸锭炉加热进行硅料熔化，在硅料熔化过程中，检测第一籽晶层110和第二籽晶层120的熔化情况，当第二籽晶层120完全融化，而第一籽晶层110未完全熔化时候开始引晶生长；
在一个可选的实现方式中，控制第一籽晶层110的高度熔化至第一籽晶层110的厚度的5~50%时，例如是5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%；开始引晶生长。在几个具体的实施例中，第一籽晶层110的厚度为50mm，则当第一籽晶层110的熔化后的剩余高度为2.5mm、5mm、10mm、15mm、20mm或25mm时，开始进行引晶生长。由于第一籽晶层110需要形成由上至下由高至低的掺杂浓度梯度区域，上表面高浓度掺杂区域作为固溶强化层使籽晶表面承受硅料压应力而不产生缺陷区域，该缺陷区域在硅料熔化后也会从上至下逐渐被熔化而不影响引晶质量。当熔化至第一籽晶层110的高度控制在第一籽晶层110的厚度的5~50%时，则可以使引晶发生在低浓度区域，从而使得引晶区域不会发生继承缺陷。
本申请的第二方面公开的铸造单晶硅锭的生长方法，通过采用第一籽晶层110和第二籽晶层120的籽晶组件的铺设，使得第一籽晶层110在高温下形成由上至下由高至低的掺杂浓度梯度区域，并控制引晶发生在低浓度掺杂区域，一方面第一籽晶层110的上表面区域形成由高浓度点缺陷产生的缺陷区域，该区域可以起到固溶强化作用，可以提高第一籽晶层110上表面的机械强度，使第一籽晶层110上表面在硅料压应力下发生较小的应变，减少第一籽晶层110表面缺陷的产生；另一方面引晶过程中，籽晶内部较低的掺杂浓度难以形成缺陷，因此不会向内部延伸形成继承缺陷，由此可以有效的提升铸造单晶硅锭的质量。
本申请的第三方面提供了一种铸造单晶硅锭，采用本申请第二方面提供的铸造单晶硅锭的生长方法制备得到，由此得到的铸造单晶硅锭底部的位错密度小于1×104个/cm2，铸造单晶硅锭的品质高，且该方法易大批量推广。
下面以几个具体的实施例详细描述根据本申请提供的籽晶组件，铸造单晶硅锭的生长方法和铸造单晶硅锭。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。
实施例
在制备铸造单晶硅锭的坩埚底部铺设第一籽晶，第一籽晶为直拉单晶硅块，第一籽晶的厚度为30±1mm；多个第一籽晶紧密拼接在坩埚底部形成第一籽晶层；第一籽晶的掺杂浓度范围5×1016-1×1017atom/cm3；第一籽晶层的上表面的翘曲度＜100um，上表面的粗糙度＜50um；
在第一籽晶层上铺设第二籽晶，第二籽晶为直拉单晶硅片，第二籽晶的厚度为200±20μm；多个第二籽晶紧密拼接在第一籽晶层上；第二籽晶的掺杂浓度为5×1019atom/cm3；第二籽晶的掺杂元素为锗；第二籽晶层下表面的翘曲度＜20μm和粗糙度＜30μm；
在第二籽晶层上方进行硅料的填装；
在铸锭过程中检测籽晶的熔化情况，当第二籽晶层完全熔化后，第一籽晶层剩余20mm进行引晶生长，并得到铸造单晶硅锭。
实施例
与实施例一的不同之处在于；
第二籽晶为铸造多晶硅块；硅块的厚度为10±1mm；第二籽晶的掺杂元素为镓磷共掺；第二籽晶的掺杂浓度为3×1019atom/cm3。
实施例
与实施例一的不同之处在于；
第二籽晶为铸造单晶硅块；硅块的厚度为2±1mm；第二籽晶的掺杂元素为镓；第二籽晶的掺杂浓度为1×1019atom/cm3。
实施例
与实施例一的不同之处在于；
硅块厚度为5±1μm；第二籽晶的掺杂元素为磷；第二籽晶的掺杂浓度为10×1019atom/cm3。
实施例
与实施例一的不同之处在于；
第二籽晶的掺杂元素为硼。
实施例
第一籽晶的掺杂浓度1×1018atom/cm3-5×1018atom/cm3。
实施例
第二籽晶的掺杂浓度为2×1020atom/cm3-5×1020atom/cm3。
实施例
与实施例一的不同之处在于；
第二籽晶的掺杂浓度为1×1017atom/cm3-1×1018atom/cm3。
实施例
与实施例一的不同之处在于；
第一籽晶层的上表面翘曲度>100um，上表面的粗糙度>50um；
实施例
与实施例一的不同之处在于；
第二籽晶层下表面的翘曲度>20μm和粗糙度>30μm；
实施例
在铸锭过程中检测籽晶的熔化情况，当第二籽晶层完全熔化后，第一籽晶层剩余高度为籽晶厚度的70%-90%后进行引晶生长，并得到铸造单晶硅锭。
实施例
在铸锭过程中检测籽晶的熔化情况，当第二籽晶层完全熔化后，第一籽晶层剩余2mm进行引晶生长，并得到铸造单晶硅锭。
与实施例一不同之处在于，不铺设第二籽晶层；
与实施例一不同之处在于，
第一籽晶的掺杂浓度为5×1019atom/cm3-10×1019atom/cm3。
与实施例一不同之处在于，
第二籽晶的掺杂浓度为1×1016atom/cm3-1×1017atom/cm3。
将铸造单晶硅锭进行开方后在硅锭底部取样品进行缺陷刻蚀，然后使用光学显微镜进行观察并获得缺陷分布照片，随后使用缺陷计数软件计算样品中的缺陷密度
图3-5为采用实施例一、实施例二和对比例一的方法制备得到的铸造单晶硅块底部的位错腐蚀图，由图可知，相比于现有技术的对比例一，实施例一和二的制备方法得到的硅块的位错腐蚀坑（图中黑色线条或黑色腐蚀坑）数量明显减少，进一步地，如下表所示，（1）采用本申请方法得到的实施例一至实施例十二的位错密度小于1×104个/cm2，对比例一的位错密度大于1×105个/cm2；对比例二和对比三的位错密度大于5×104个/cm2；采用本方法制备得到的铸造单晶硅锭可以有效减少位错密度。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”（comprising）一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种籽晶组件，适用于铸造单晶硅锭的制备，其特征在于，包括：
第一籽晶层；所述第一籽晶层由第一籽晶铺设在坩埚底部形成；
第二籽晶层；所述第二籽晶层铺设在第一籽晶层上，所述第二籽晶层由第二籽晶铺设形成；
其中，所述第二籽晶的掺杂浓度大于所述第一籽晶的掺杂浓度。
2.如权利要求1所述的一种籽晶组件，其特征在于，所述第一籽晶的掺杂浓度≤1×1017atom/cm3。
3.如权利要求1所述的一种籽晶组件，其特征在于，所述第二籽晶的掺杂浓度为1-10×1019atom/cm3。
4.如权利要求1所述的一种籽晶组件，其特征在于，所述第二籽晶掺杂了硼、磷、镓、锗、锑、铟等元素中一种或者几种掺杂元素。
5.如权利要求1所述的一种籽晶组件，其特征在于，所述第一籽晶层的厚度为20mm-100mm；和/或，所述第一籽晶层上表面的翘曲度＜100μm和粗糙度＜50μm。
6.如权利要求1所述的一种籽晶组件，其特征在于，所述第二籽晶层的厚度为100μm-10mm；和/或，所述第二籽晶层下表面的翘曲度＜20μm和粗糙度＜30μm。
7.如权利要求1所述的一种籽晶组件，其特征在于，所述第二籽晶为硅片或硅块。
8.一种铸造单晶硅锭的生长方法，其特征在于，所述步骤包括：
步骤一：在坩埚底部铺设如权利要求1-7任一所述的籽晶组件；
步骤二：在所述籽晶组件上进行硅料的填装；
步骤三：在铸锭过程中检测所述籽晶组件的熔化情况，当所述第二籽晶层完全熔化，所述第一籽晶层未完全熔化时开始引晶生长，制备得到铸造单晶硅锭。
9.如权利要求8所述的铸造单晶硅锭的生长方法，其特征在于，步骤三中，控制所述第一籽晶层的高度熔化至所述第一籽晶层的厚度的10~50%时，开始引晶生长。
10.一种铸造单晶硅锭，其特征在于，采用权利要求8-9任一所述生长方法制备得到，所述铸造单晶硅锭底部的位错密度≤1×104个/cm2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310795573.7A CN116856055A (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 籽晶组件、铸造单晶硅锭及其生长方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310795573.7A CN116856055A (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 籽晶组件、铸造单晶硅锭及其生长方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116856055A true CN116856055A (zh) | 2023-10-10 |
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ID=88218319
Family Applications (1)
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| CN202310795573.7A Pending CN116856055A (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 籽晶组件、铸造单晶硅锭及其生长方法 |
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2023
- 2023-06-30 CN CN202310795573.7A patent/CN116856055A/zh active Pending
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