本發(fā)明涉及種一種用于多晶爐鑄錠的長(zhǎng)晶工藝，屬于多晶硅鑄錠技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，多晶硅錠的制備方法主要是利用GT Solar定向凝固鑄錠系統(tǒng)進(jìn)行鑄造，該方法通常包括加熱、熔化、長(zhǎng)晶、退火和冷卻等步驟。在凝固長(zhǎng)晶過程中，通過對(duì)頂部溫度和側(cè)邊保溫罩抬升高度進(jìn)行控制，使得熔融硅液在坩堝底部獲得足夠的過冷度凝固結(jié)晶。側(cè)邊保溫罩的抬升速度可以通過高精密伺服電機(jī)進(jìn)行控制，精準(zhǔn)度極高。

現(xiàn)有的長(zhǎng)晶工藝控制模式為溫度控制模式，即爐內(nèi)溫度由加熱器旁的熱電偶測(cè)量所得，并反饋到計(jì)算機(jī)，但在實(shí)際鑄錠過程中，熱電偶所測(cè)溫度值由諸多因素影響：加熱器與熱電偶之間的距離、熱電偶測(cè)溫的精準(zhǔn)度，溫度影響長(zhǎng)晶速度，同一臺(tái)鑄錠設(shè)備連續(xù)幾只硅錠之間長(zhǎng)晶速度差異也會(huì)很大。在實(shí)際長(zhǎng)晶速度和設(shè)定預(yù)計(jì)長(zhǎng)晶速度偏差較大時(shí)，將會(huì)影響整個(gè)硅錠的質(zhì)量：產(chǎn)生陰影、雜質(zhì)排除效果降低、產(chǎn)生位錯(cuò)，從而導(dǎo)致硅錠良率降低，硅片效率下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于多晶爐鑄錠的長(zhǎng)晶工藝，利于提高長(zhǎng)晶速率穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)長(zhǎng)晶過快或過慢的現(xiàn)象，提高硅錠質(zhì)量和良率，降低異常率。

本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種用于多晶爐鑄錠的長(zhǎng)晶工藝，其工藝過程如下：

（1）將若干具有熔融硅液的多晶鑄錠坩堝按溫度控制模式運(yùn)行一爐次，所述溫度控制模式包括九個(gè)多晶硅生長(zhǎng)階段，第一生長(zhǎng)階段時(shí)間為0.5~1h，溫度設(shè)定值為1434~1440℃，第二生長(zhǎng)階段時(shí)間為1~2.5h，溫度設(shè)定值為1433~1438℃，第三生長(zhǎng)階段時(shí)間為2~3h，溫度設(shè)定值為1432~1437℃，第四生長(zhǎng)階段時(shí)間為4~6h，溫度設(shè)定值為1430~1435℃，第五生長(zhǎng)階段時(shí)間為4~6h，溫度設(shè)定值為1430~1435℃，第六生長(zhǎng)階段時(shí)間為4~6h，溫度設(shè)定值為1425~1432℃，第七生長(zhǎng)階段時(shí)間為4~6h，溫度設(shè)定值為1415~1422℃，第八生長(zhǎng)階段時(shí)間為8~12h，溫度設(shè)定值為1410~1415℃，第九生長(zhǎng)階段時(shí)間為2~3h，溫度設(shè)定值為1400~1410℃，并記錄各階段長(zhǎng)晶速度；

（2）選取步驟（1）中長(zhǎng)晶速度達(dá)到設(shè)定速度的一爐坩堝運(yùn)行數(shù)據(jù)，推算運(yùn)行功率參數(shù)值，根據(jù)功率參數(shù)值設(shè)置功率控制模式運(yùn)行數(shù)據(jù)，并取具有熔融硅液的多晶鑄錠坩堝運(yùn)行一爐次，記錄長(zhǎng)晶速度；

（3）根據(jù)步驟（2）中多晶鑄錠坩堝內(nèi)的長(zhǎng)晶速度與設(shè)定速度偏差，調(diào)整運(yùn)行功率參數(shù)值，得適宜功率控制模式運(yùn)行數(shù)據(jù)，取具有熔融硅液的多晶鑄錠坩堝按功率控制模式運(yùn)行即可。

上述一種用于多晶爐鑄錠的長(zhǎng)晶工藝，其中，步驟（1）中所述熔融硅液質(zhì)量小于10kg。

上述一種用于多晶爐鑄錠的長(zhǎng)晶工藝，其中，步驟（1）中所述第一生長(zhǎng)階段至第八生長(zhǎng)階段氣壓為600mb，所述第九生長(zhǎng)階段氣壓為450mb。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明通過運(yùn)行溫度控制模式，以確定理論功率控制模式運(yùn)行數(shù)據(jù)，并經(jīng)過運(yùn)行調(diào)整至適宜功率控制模式運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而避免采用溫度控制模式，易產(chǎn)生長(zhǎng)晶速度偏差波動(dòng)，導(dǎo)致硅錠良率降低、硅片效率下降的情況，將長(zhǎng)晶耗時(shí)偏差由原來2h降低至0.5h，長(zhǎng)晶速率更穩(wěn)定，避免出現(xiàn)長(zhǎng)晶過快或過慢的現(xiàn)象，同時(shí)提高硅錠質(zhì)量，降低異常率，搞高硅錠良率。

附圖說明

圖1為步驟（1）溫度控制模式運(yùn)行數(shù)據(jù)圖。

圖2為步驟（3）功率控制模式運(yùn)行數(shù)據(jù)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

一種用于多晶爐鑄錠的長(zhǎng)晶工藝，其工藝過程如下：

（1）設(shè)定長(zhǎng)晶速度，將若干具有熔融硅液的多晶鑄錠坩堝按溫度控制模式運(yùn)行一爐次，所述溫度控制模式包括九個(gè)多晶硅生長(zhǎng)階段，如圖1所示：第一生長(zhǎng)階段時(shí)間為0.5h，溫度設(shè)定值為1436℃，第二生長(zhǎng)階段時(shí)間為2h，溫度設(shè)定值為1436℃，第三生長(zhǎng)階段時(shí)間為2.5h，溫度設(shè)定值為1436℃，第四生長(zhǎng)階段時(shí)間為5h，溫度設(shè)定值為1432℃，第五生長(zhǎng)階段時(shí)間為5h，溫度設(shè)定值為1426℃，第六生長(zhǎng)階段時(shí)間為5h，溫度設(shè)定值為1422℃，第七生長(zhǎng)階段時(shí)間為6h，溫度設(shè)定值為1418℃，第八生長(zhǎng)階段時(shí)間為10h，溫度設(shè)定值為1412℃，第九生長(zhǎng)階段時(shí)間為2.5h，溫度設(shè)定值為1406℃，所述第一生長(zhǎng)階段至第八生長(zhǎng)階段氣壓為600mb，所述第九生長(zhǎng)階段氣壓為450mb，并記錄各階段長(zhǎng)晶速度；

（2）選取步驟（1）中長(zhǎng)晶速度達(dá)到設(shè)定速度的一爐坩堝運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述第一生長(zhǎng)階段至第九生長(zhǎng)階段的設(shè)定速度依次為0.7cm/h、0.9cm/h、1cm/h、1.2cm/h、1.4cm/h、1.6cm/h、1.8cm/h、1.8cm/h、1.5cm/h；按推算公式Kw=(C1M1△T+C2M2△T)/863/H+P/2，式中：P為最終溫度下坩堝的散熱量，P單位：kw；H為初始溫度加熱至最終所需要的時(shí)間，H單位：h；M1、M2分別為坩堝和硅液的質(zhì)量，M1、M2單位： kg；C1、C2分別為坩堝和硅液的比熱，C1、C2單位：kcal/(kg℃)，△T為最終溫度和初始溫度之差，△T單位：℃；推算運(yùn)行功率參數(shù)值；

或由多晶鑄錠坩堝在步驟（1）運(yùn)行過程中，所述多晶鑄錠坩堝型號(hào)為DSS450HP，購(gòu)自于美國(guó)GT solar公司，具有PLC控制器，當(dāng)坩堝內(nèi)實(shí)際測(cè)量的溫度低于或高于溫度設(shè)定值時(shí)，坩堝PLC控制器控制自動(dòng)增加或降低功率（坩堝控制器通過PID調(diào)節(jié)計(jì)算）使溫度升到溫度設(shè)定值，同時(shí)生成運(yùn)行日志數(shù)據(jù)，得運(yùn)行功率參數(shù)值；

根據(jù)功率參數(shù)值設(shè)置功率控制模式運(yùn)行數(shù)據(jù)，并取具有熔融硅液的多晶鑄錠坩堝運(yùn)行一爐次；

（3）根據(jù)步驟（2）中多晶鑄錠坩堝內(nèi)的長(zhǎng)晶速度與設(shè)定速度偏差，調(diào)整運(yùn)行功率參數(shù)值，得適宜功率控制模式運(yùn)行數(shù)據(jù)，取具有熔融硅液的多晶鑄錠坩堝按功率控制模式運(yùn)行即可，如圖2所示功率控制模式包括十一階段，各階段的時(shí)間依次為0.5h、1h、1h、2.5h、5h、6h、6h、6h、4h、6h、2.5h，功率參數(shù)值依次為27kw、37.5kw、39.5kw、41kw、41.5kw、42kw、42.5kw、43kw、43.5kw、0kw、0kw，第十階段溫度設(shè)定值為1413℃，第十一階段溫度設(shè)定值為1406℃，所述第一生長(zhǎng)階段至第十生長(zhǎng)階段氣壓為600mb，所述第十一生長(zhǎng)階段氣壓為450mb。

本發(fā)明將硅錠長(zhǎng)晶耗時(shí)偏差由原來2h降低至0.5h，長(zhǎng)晶速率更穩(wěn)定，避免出現(xiàn)長(zhǎng)晶過快或過慢的現(xiàn)象，同時(shí)提高硅錠質(zhì)量，降低異常率，搞高硅錠良率。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。