一种提高多晶硅片少子寿命和降低多晶硅片位错的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提高多晶硅片少子寿命和降低多晶硅片位错的方法。
【背景技术】
[0002]目前多晶铸锭都在做高效多晶，如高效半熔多晶铸锭的制作工艺，专利号:201410400824，采用半融工艺在使用半融工艺做高效多晶时因热场的横向温度及热场本身的不均匀性容易导致底部籽晶被融情况，底部籽晶被融后会出现底部晶粒杂乱且偏大问题，这样会导致位错等缺陷增加而严重影响硅片转换效率。
[0003]在多晶铸锭高效硅片的情况下，因底部是采用半融工艺底部晶粒是小而均匀，因热场的原因和籽晶本身的引晶效果决定了到硅棒的中间及以上位置晶粒开始逐步变大使得头部的位错明显增加且头部的少子寿命值出现不均匀和偏低。
【发明内容】
[0004]本发明其目的就在于提供一种提高多晶硅片少子寿命和降低多晶硅片位错的方法，解决了多晶硅片晶粒变大和位错增加及少子不均匀和偏低的问题，具有整锭转换效率高、生产成本低的特点。
[0005]实现上述目的而采取的技术方案，包括以下步骤:
(1)配制原料，将原料装入到坩祸送入铸锭炉内；
(2)进行加热过程；
(3)进行融化过程；
(4)进行长晶过程；
(5)进行退火过程；
(6)进行冷却过程，冷却后打开铸锭炉得到铸锭多晶；
1)所述步骤(I)原料配制为:原生多晶50%-65%，单多晶循环料25%-35%，单多晶碎片3%-5%，提纯方棒3%-10%，所述原生多晶包括大于6N的一级原生多晶、二三级原生多晶、原生多晶颗粒料，单多晶循环料包括硅锭的头料、尾料、边皮、尾料、头料，单多晶碎片包括切割碎片和电池碎片；
2)所述步骤(2)加热过程包括以下9个步骤:
第I步:加热时间为10?15min，加热功率设定值为5—15%，真空度为0.02?0.006mbar ；第2步:加热时间为10?40min，加热功率设定值为I 5 — 45%，真空度为0.02?0.006mbar；
第3步:加热时间为10?35min，加热功率设定值为30—50%，炉子压力设定在100—300mbar；
第4步:加热时间为10?35min，加热功率设定值为40—65%，炉子压力设定在200—400mbar；
第5步:加热时间为10?35min，加热功率设定值为50—70%，炉子压力设定在300—600mbar；
第6步:加热时间为10?35min，加热功率设定值为60—75%，炉子压力设定在400—600mbar；
第7步:加热时间为10?35min，加热功率设定值为60—78%，炉子压力设定在400—600mbar；
第8步:加热时间为10?35min，加热功率设定值为60—80%，炉子压力设定在400—600mbar；
第9步:加热时间为300?lOOOmin，加热功率设定值为60—85%，炉子压力设定在400—600mbar；
3)所述步骤(3)熔化过程包括以下8个步骤:
第I步:加热时间为10?80min，加热温度为1500?1540 °C，铸锭炉腔内压力设定值为400?600 mbar，上隔笼开启高度保持I?5cm;
第2步:加热时间为10?50min，加热温度为1500?1540 °C，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，上隔笼开启高度保持2?8cm;
第3步:加热时间为10?50min，加热温度为1500?1540°C，铸锭炉腔内压力400?600mbar，上隔笼开启高度保持3?8cm;
第4步:加热时间为10?10min，加热温度为1500?1550°C，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，上隔笼开启高度保持3?8cm;
第5步:加热时间为90?360min，加热温度为1520?1550°C，铸锭炉腔内压力为400?600 mbar，上隔笼开启高度保持3?8cm;
第6步:加热时间为240?600min，加热温度为1520?1550°C，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，上隔笼开启高度保持3?8cm;
第7步:加热时间为10?60min，加热温度为1460?1540 °C，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，上隔笼开启高度为4?8cm;
第8步:加热时间为10?50min，加热温度为1400?1460°C，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持4?8cm;
4)所述步骤(4)长晶过程包括以下6个步骤:
第I步:加热时间为10?60min，加热温度为1410?1435°C，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持5?1cm;
第2步:加热时间为100?180min，加热温度为1410?1435°C，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持6?1cm;
第3步:加热时间为360?llOOmin，加热温度为1410?1435°C，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持8?15cm;
第4步:加热时间为380?500min，加热温度为1400?1430 °C，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持10?18cm;
第5步:加热时间为300?400min，加热温度为1400?1425 °C，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持10?18cm;
第6步:加热时间为150?300min，加热温度为1390?1415°C，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持10?18cm; 5)所述步骤(5)退火过程包括以下6个步骤:
第I步:加热时间为10?60min，加热温度为1350?1400 °C，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持O?5cm;
第2步:加热时间为60?120min，加热温度为1350?1400 °C，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持O?5cm;
第3步:加热时间为30?90min，加热功率为10—30%，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持O?5cm;
第4步:加热时间为30?90min，加热功率为O—15%，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持5?15cm;
第5步:加热时间为30?90min，加热功率为O—10%，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持10?20cm;
第6步:加热时间为60?150min，加热功率为O—5%，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar，隔热笼开启高度保持10?20cm;
6)所述步骤(6)冷却过程包括以下4个步骤:
第I步:冷却时间为60?120min，加热功率为O，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar；
第2步:冷却时间为30?10min，加热功率为O，通氩气，铸锭炉腔内压力为400?600mbar；
第3步:冷却时间为90?300min，加热功率为O，通氩气，铸锭炉腔内压力为600?700mbar；
第4步:冷却时间为20?90min，加热功率为O，通氩气，铸锭炉腔内压力为700?850mbar ο
[0006]有益效果
与现有技术相比本发明具有以下优点。
[0007]解决了多晶硅片晶粒变大和位错增加及少子不均匀和偏低问题，提高了整锭转换效率，降低了生产成本。
【具体实施方式】
[0008]—种提高多晶硅片少子寿命和降低多晶硅片位错的方法，包括以下步骤:
(1)配制原料，将原料装入到坩祸送入铸锭炉内；
(2)进行加热过程；
(3)进行融化过程；
(4)进行长晶过程；
(5)进行退火过程；
(6)进行冷却过程，冷却后打开铸锭炉得到铸锭多晶;其特征在于:
I)所述步骤(I)原料配制重量比为:原生多晶50%-65%，单多晶循环料25%-35%，单多晶碎片3%-5%，提纯方棒3%-10%，所述原生多晶包括大于6N的一级原生多晶、二三级原生多晶、原生多晶颗粒料，单多晶循环料包括硅锭的头料、尾料、边皮、尾料、头料，单多晶碎片包括切割碎片和电池碎片； 2)所述步骤(2)加热过程包括以下9个步骤:
第I步:加热时间为10?15min，加热功率设定值为5—15%，真空度为0.02?0.006mbar ；
第2步:加热时间为10?40min，加热功率设定值为I 5 — 45%，真空度为0.02?
0.006mbar；
第3步:加热时间为10?35min，加热功率设定值为30—50%，炉子压力设定在100—300mbar；
第4步:加热时间为10?35min，加热功率设定值为40—65%，炉子压力设定在200—400mbar；
第5步:加热时间为10?35min，加热功率设定值为50—70%，炉子压力设定在300—600mbar；
第6步:加热时间为10?35min，加热功率设定值为60—75%，炉子压力设定在400—600mbar；
第7步