本发明专利技术提供了一种铸造类单晶用籽晶的重复利用方法，包括以下步骤：(1)提供坩埚，将单晶硅籽晶拼接铺设在坩埚底部，得到籽晶层；在籽晶层上方设置熔融状态的硅料，控制温度，使得熔融状态的硅料在单晶硅籽晶上继承单晶硅籽晶的晶向结构进行生长，制得类单晶硅锭；(2)取出类单晶硅锭，在类单晶硅锭底部的籽晶位置处进行切割，得到一整块籽晶，籽晶顶部大小和形状与类单晶硅锭底部大小和形状基本相同；(3)将步骤(2)得到的籽晶铺设在坩埚底部，按照步骤(1)的方法制得类单晶硅锭。本发明专利技术提供的方法不会导致籽晶出现崩边缺角的现象，同时不会在籽晶中引入新的拼接缝，制得的类单晶硅锭位错少，质量好，大大降低了铸造类单晶的籽晶成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及类单晶硅铸锭领域，具体涉及。
技术介绍
目前，铸造类单晶主要是采用在坩祸底部铺设单晶硅籽晶的方法，以G5硅锭为例，按照图1所示，将长X宽X高为156mmX156mmX30mm的单晶硅籽晶以5X5的方式拼接铺设在内径为长X宽840mmX840mm的坩祸中，得到籽晶层，然后在籽晶层上方设置熔融状态的硅料，控制坩祸底部温度低于籽晶的熔点，使得籽晶不被完全熔化；降温进入长晶阶段，硅料在不完全熔化的籽晶层上生长出类单晶硅锭。虽然采用该方法生产的类单晶硅片的电池效率比普通多晶硅片高，但是籽晶投入成本也较高。为了降低成本，一般会对籽晶进行重复利用，目前籽晶重复利用的方法为:制备出类单晶硅锭后，将硅锭用线切方式开方后，如图3所示，继续用金刚石带锯把硅块的尾料即籽晶部分切割成156mm长和156mm宽，具有一定高度的多块长方体，然后将这些长方体清洗干净后再进行拼接铺设在坩祸底部进行重复利用。虽然通过该方法可以实现籽晶的重复利用，但籽晶在多次切割过程中容易产生崩边缺角的情况，从而对籽晶造成损伤；另外，籽晶多次切割后再进行拼接，会在原有的拼接缝的基础上又增加新的籽晶拼接的缝隙，铸造类单晶过程中籽晶之间的拼接缝隙处最容易产生位错，而且一旦产生位错，在后续的生长过程中缝隙处的位错增殖很快，严重影响硅片的电性能。因此，利用该方法得到的籽晶生长出来的类单晶比籽晶第一次使用生长出来的类单晶位错要多，且随着籽晶重复次数的增多，生长出来类单晶硅锭的质量越差。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了，本专利技术方法工艺简单，籽晶不易产生崩边缺角的现象，且籽晶在重复利用过程中没有增加新的拼接缝，得到的类单晶位错较少，解决了现有技术籽晶重复利用过程中易产生崩边缺角和产生大量位错的问题。本专利技术提供了，包括以下步骤:(I)提供坩祸，将单晶硅籽晶铺设在所述坩祸底部，得到籽晶层；在所述籽晶层上方设置熔融状态的硅料，控制温度，使得所述熔融状态的硅料在所述单晶硅籽晶上继承所述单晶硅籽晶的晶向结构进行生长，制得类单晶硅锭；(2)取出所述类单晶硅锭，在所述类单晶硅锭底部的籽晶位置处进行切割，得到一整块籽晶，所述籽晶顶部大小和形状与所述类单晶硅锭底部大小和形状基本相同；(3)将步骤⑵得到的所述籽晶铺设在坩祸底部，按照步骤⑴的方法制得类单晶娃锭。优选地，步骤(I)中所述单晶娃籽晶长为50mm-200mm、宽为50mm-200mm、高度为10mm-30mmo优选地，步骤(I)中所述单晶硅籽晶来源于单晶棒。优选地，步骤(I)所述控制温度为:在所述籽晶层上方设置熔融状态的硅料后，控制所述坩祸底部温度低于所述籽晶的熔点，使得所述籽晶层不被完全熔化；控制所述坩祸内的温度沿垂直与所述坩祸底部向上的方向逐渐上升形成温度梯度，使得所述熔融状态的硅料在所述单晶硅籽晶上继承所述单晶硅籽晶的晶向结构进行生长，制得类单晶硅锭。优选地，步骤(2)中所述切割时的切割方向为垂直于所述类单晶硅锭的生长方向。优选地，步骤(2)中采用金刚石带锯或金刚石线锯进行切割。优选地，步骤⑵切割后得到的所述籽晶的高度为10mm-30mm。优选地，所述类单晶娃锭底部长为200mm-1000mm，宽为200mm-1000mm。优选地，所述籽晶重复利用后得到的所述类单晶硅锭的位错密度为彡13个/cm2。本专利技术提供的，通过在类单晶铸锭的籽晶位置处进行切割得到一整块的籽晶，所述籽晶顶部大小和形状与所述类单晶硅锭底部大小和形状基本相同，在切割过程中籽晶不易出现崩边缺角等损伤的现象，同时由于得到的籽晶为一整块，该籽晶在铺设过程中，不会在原来籽晶的基础上增加新的拼接缝，得到的类单晶硅锭位错较少，该籽晶重复利用后制得的类单晶硅质量与从单晶棒切割下来的单晶硅籽晶初次使用制得的类单晶硅质量效果相当，本专利技术通过简单的方法可以实现籽晶的多次重复利用，且重复利用的效果较好，大大降低了铸造类单晶硅的籽晶成本。综上，本专利技术有益效果包括以下几个方面:1、本专利技术提供的籽晶的重复利用的方法不会导致籽晶出现崩边缺角的现象，同时不会在籽晶中引入新的拼接缝，制得类单晶硅锭的质量较好，位错较少；2、本专利技术提供的方法可实现籽晶的多次重复利用，大大降低了铸造类单晶的籽晶成本。【附图说明】图1为单晶硅籽晶在坩祸铺设后的俯视图；图2为填装籽晶和硅料后的坩祸剖视图；图3为现有技术籽晶重复利用时的切割示意图；图4为现有技术籽晶重复利用时籽晶在坩祸底部的拼接铺设图；图5为本专利技术实施例籽晶重复利用时的切割示意图；图6为本专利技术实施例籽晶重复利用时的铺设示意图；图7为现有技术籽晶重复利用后制得的类单晶硅片的光致发光(PL)图；图8为本专利技术实施例1籽晶重复利用后制得的类单晶硅片的光致发光(PL)图。【具体实施方式】以下所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。本专利技术第一方面提供了，包括以下步骤:(I)提供坩祸，将单晶硅籽晶铺设在坩祸底部，得到籽晶层；在籽晶层上方设置熔融状态的硅料，控制温度，使得熔融状态的硅料在单晶硅籽晶上继承单晶硅籽晶的晶向结构进行生长，制得类单晶硅锭；(2)取出类单晶硅锭，在类单晶硅锭底部的籽晶位置处进行切割，得到一整块籽晶，籽晶顶部大小和形状与类单晶硅锭底部大小和形状基本相同；(3)将步骤⑵得到的籽晶铺设在坩祸底部，按照步骤⑴的方法制得类单晶硅锭。优选地，步骤(I)中的单晶娃籽晶长为50mm-200mm、宽为50mm-200mm高度为10mm-30mmo步骤(I)中的单晶硅籽晶铺设方式可根据坩祸大小进行设置，例如可按照4X4、5 X 5或6 X 6的方式拼接铺设在坩祸底部。优选地，步骤(I)中的单晶硅籽晶来源于单晶棒。优选地，步骤(I)控制温度为:在籽晶层上方设置熔融状态的硅料后，控制坩祸底部温度低于籽晶的熔点，使得籽晶层不被完全熔化；控制坩祸内的温度沿垂直与坩祸底部向上的方向逐渐上升形成温度梯度，使得熔融状态的硅料在单晶硅籽晶上继承单晶硅籽晶的晶向结构进行生长，制得类单晶硅锭。优选地，步骤(2)中切割时的切割方向为垂直于类单晶硅锭的生长方向。优选地，步骤⑵中采用金刚石带锯或金刚石线锯进行切割。优选地，步骤⑵中切割后得到的籽晶的高度为10mm-30mm。优选地，类单晶硅锭底部长为200mm-1000mm，宽为200mm-1000mm。优选地，籽晶的重复利用次数为1-5次。在按照上述方法步骤(2)制得一整块籽晶后，由于籽晶为一块且其顶部大小和形状与类单晶硅锭底部大小和形状基本相同，将籽晶直接铺设在坩祸底部即可，不需要拼接，然后按照步骤(I)的方法再次制得类单晶硅锭，实现籽晶的第I次重复利用。然后将该类单晶硅锭再进行切割又得到一整块籽晶，该籽晶铺设在坩祸底部，又按照步骤(I)的方法制得类单晶硅锭，实现籽晶的第2次重复使用，以此类推，本专利技术得到的籽晶可以重复利用1-5次，且重复多次后制得类单晶硅锭的质量和步骤(I)的单晶硅籽晶首次使用得到类单晶硅锭质量相当。优选地，籽晶重复利用后得到的类单晶硅锭的位错密度为彡13个/cm2。籽晶在重复利用1-5次后，得到类单晶硅锭的位错密度为彡13个/cm2，位错较少。优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铸造类单晶用籽晶的重复利用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提供坩埚，将单晶硅籽晶铺设在所述坩埚底部，得到籽晶层；在所述籽晶层上方设置熔融状态的硅料，控制温度，使得所述熔融状态的硅料在所述单晶硅籽晶上继承所述单晶硅籽晶的晶向结构进行生长，制得类单晶硅锭；(2)取出所述类单晶硅锭，在所述类单晶硅锭底部的籽晶位置处进行切割，得到一整块籽晶，所述籽晶顶部大小和形状与所述类单晶硅锭底部大小和形状基本相同；(3)将步骤(2)得到的所述籽晶铺设在坩埚底部，按照步骤(1)的方法制得类单晶硅锭。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈红荣，胡动力，何亮，徐云飞，
申请(专利权)人：江西赛维LDK太阳能高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36
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