一種提高多晶硅片少子壽命和降低多晶硅片位錯(cuò)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高多晶硅片少子壽命和降低多晶硅片位錯(cuò)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前多晶鑄錠都在做高效多晶，如高效半熔多晶鑄錠的制作工藝，專利號(hào):201410400824，采用半融工藝在使用半融工藝做高效多晶時(shí)因熱場(chǎng)的橫向溫度及熱場(chǎng)本身的不均勻性容易導(dǎo)致底部籽晶被融情況，底部籽晶被融后會(huì)出現(xiàn)底部晶粒雜亂且偏大問題，這樣會(huì)導(dǎo)致位錯(cuò)等缺陷增加而嚴(yán)重影響硅片轉(zhuǎn)換效率。
[0003]在多晶鑄錠高效硅片的情況下，因底部是采用半融工藝底部晶粒是小而均勻，因熱場(chǎng)的原因和籽晶本身的引晶效果決定了到硅棒的中間及以上位置晶粒開始逐步變大使得頭部的位錯(cuò)明顯增加且頭部的少子壽命值出現(xiàn)不均勻和偏低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明其目的就在于提供一種提高多晶硅片少子壽命和降低多晶硅片位錯(cuò)的方法，解決了多晶硅片晶粒變大和位錯(cuò)增加及少子不均勻和偏低的問題，具有整錠轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。
[0005]實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括以下步驟:
(1)配制原料，將原料裝入到坩禍送入鑄錠爐內(nèi)；
(2)進(jìn)行加熱過程；
(3)進(jìn)行融化過程；
(4)進(jìn)行長(zhǎng)晶過程；
(5)進(jìn)行退火過程；
(6)進(jìn)行冷卻過程，冷卻后打開鑄錠爐得到鑄錠多晶；
1)所述步驟(I)原料配制為:原生多晶50%-65%，單多晶循環(huán)料25%-35%，單多晶碎片3%-5%，提純方棒3%-10%，所述原生多晶包括大于6N的一級(jí)原生多晶、二三級(jí)原生多晶、原生多晶顆粒料，單多晶循環(huán)料包括硅錠的頭料、尾料、邊皮、尾料、頭料，單多晶碎片包括切割碎片和電池碎片；
2)所述步驟(2)加熱過程包括以下9個(gè)步驟:
第I步:加熱時(shí)間為10?15min，加熱功率設(shè)定值為5—15%，真空度為0.02?0.006mbar ；第2步:加熱時(shí)間為10?40min，加熱功率設(shè)定值為I 5 — 45%，真空度為0.02?0.006mbar；
第3步:加熱時(shí)間為10?35min，加熱功率設(shè)定值為30—50%，爐子壓力設(shè)定在100—300mbar；
第4步:加熱時(shí)間為10?35min，加熱功率設(shè)定值為40—65%，爐子壓力設(shè)定在200—400mbar；
第5步:加熱時(shí)間為10?35min，加熱功率設(shè)定值為50—70%，爐子壓力設(shè)定在300—600mbar；
第6步:加熱時(shí)間為10?35min，加熱功率設(shè)定值為60—75%，爐子壓力設(shè)定在400—600mbar；
第7步:加熱時(shí)間為10?35min，加熱功率設(shè)定值為60—78%，爐子壓力設(shè)定在400—600mbar；
第8步:加熱時(shí)間為10?35min，加熱功率設(shè)定值為60—80%，爐子壓力設(shè)定在400—600mbar；
第9步:加熱時(shí)間為300?lOOOmin，加熱功率設(shè)定值為60—85%，爐子壓力設(shè)定在400—600mbar；
3)所述步驟(3)熔化過程包括以下8個(gè)步驟:
第I步:加熱時(shí)間為10?80min，加熱溫度為1500?1540 °C，鑄錠爐腔內(nèi)壓力設(shè)定值為400?600 mbar，上隔籠開啟高度保持I?5cm;
第2步:加熱時(shí)間為10?50min，加熱溫度為1500?1540 °C，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，上隔籠開啟高度保持2?8cm;
第3步:加熱時(shí)間為10?50min，加熱溫度為1500?1540°C，鑄錠爐腔內(nèi)壓力400?600mbar，上隔籠開啟高度保持3?8cm;
第4步:加熱時(shí)間為10?10min，加熱溫度為1500?1550°C，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，上隔籠開啟高度保持3?8cm;
第5步:加熱時(shí)間為90?360min，加熱溫度為1520?1550°C，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600 mbar，上隔籠開啟高度保持3?8cm;
第6步:加熱時(shí)間為240?600min，加熱溫度為1520?1550°C，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，上隔籠開啟高度保持3?8cm;
第7步:加熱時(shí)間為10?60min，加熱溫度為1460?1540 °C，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，上隔籠開啟高度為4?8cm;
第8步:加熱時(shí)間為10?50min，加熱溫度為1400?1460°C，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持4?8cm;
4)所述步驟(4)長(zhǎng)晶過程包括以下6個(gè)步驟:
第I步:加熱時(shí)間為10?60min，加熱溫度為1410?1435°C，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持5?1cm;
第2步:加熱時(shí)間為100?180min，加熱溫度為1410?1435°C，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持6?1cm;
第3步:加熱時(shí)間為360?llOOmin，加熱溫度為1410?1435°C，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持8?15cm;
第4步:加熱時(shí)間為380?500min，加熱溫度為1400?1430 °C，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持10?18cm;
第5步:加熱時(shí)間為300?400min，加熱溫度為1400?1425 °C，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持10?18cm;
第6步:加熱時(shí)間為150?300min，加熱溫度為1390?1415°C，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持10?18cm; 5)所述步驟(5)退火過程包括以下6個(gè)步驟:
第I步:加熱時(shí)間為10?60min，加熱溫度為1350?1400 °C，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持O?5cm;
第2步:加熱時(shí)間為60?120min，加熱溫度為1350?1400 °C，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持O?5cm;
第3步:加熱時(shí)間為30?90min，加熱功率為10—30%，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持O?5cm;
第4步:加熱時(shí)間為30?90min，加熱功率為O—15%，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持5?15cm;
第5步:加熱時(shí)間為30?90min，加熱功率為O—10%，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持10?20cm;
第6步:加熱時(shí)間為60?150min，加熱功率為O—5%，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar，隔熱籠開啟高度保持10?20cm;
6)所述步驟(6)冷卻過程包括以下4個(gè)步驟:
第I步:冷卻時(shí)間為60?120min，加熱功率為O，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar；
第2步:冷卻時(shí)間為30?10min，加熱功率為O，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為400?600mbar；
第3步:冷卻時(shí)間為90?300min，加熱功率為O，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為600?700mbar；
第4步:冷卻時(shí)間為20?90min，加熱功率為O，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為700?850mbar ο
[0006]有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0007]解決了多晶硅片晶粒變大和位錯(cuò)增加及少子不均勻和偏低問題，提高了整錠轉(zhuǎn)換效率，降低了生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0008]—種提高多晶硅片少子壽命和降低多晶硅片位錯(cuò)的方法，包括以下步驟:
(1)配制原料，將原料裝入到坩禍送入鑄錠爐內(nèi)；
(2)進(jìn)行加熱過程；
(3)進(jìn)行融化過程；
(4)進(jìn)行長(zhǎng)晶過程；
(5)進(jìn)行退火過程；
(6)進(jìn)行冷卻過程，冷卻后打開鑄錠爐得到鑄錠多晶;其特征在于:
I)所述步驟(I)原料配制重量比為:原生多晶50%-65%，單多晶循環(huán)料25%-35%，單多晶碎片3%-5%，提純方棒3%-10%，所述原生多晶包括大于6N的一級(jí)原生多晶、二三級(jí)原生多晶、原生多晶顆粒料，單多晶循環(huán)料包括硅錠的頭料、尾料、邊皮、尾料、頭料，單多晶碎片包括切割碎片和電池碎片； 2)所述步驟(2)加熱過程包括以下9個(gè)步驟:
第I步:加熱時(shí)間為10?15min，加熱功率設(shè)定值為5—15%，真空度為0.02?0.006mbar ；
第2步:加熱時(shí)間為10?40min，加熱功率設(shè)定值為I 5 — 45%，真空度為0.02?
0.006mbar；
第3步:加熱時(shí)間為10?35min，加熱功率設(shè)定值為30—50%，爐子壓力設(shè)定在100—300mbar；
第4步:加熱時(shí)間為10?35min，加熱功率設(shè)定值為40—65%，爐子壓力設(shè)定在200—400mbar；
第5步:加熱時(shí)間為10?35min，加熱功率設(shè)定值為50—70%，爐子壓力設(shè)定在300—600mbar；
第6步:加熱時(shí)間為10?35min，加熱功率設(shè)定值為60—75%，爐子壓力設(shè)定在400—600mbar；
第7步