【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多晶硅铸锭，尤其是涉及一种用于半熔工艺的籽晶层及高效多晶硅锭的制备方法。
技术介绍
1、目前生产高效多晶硅锭主要采用在坩埚底部铺垫籽晶，然后从上往下熔化硅料形成硅熔体，当硅料熔化在籽晶层位置后，降温进入长晶阶段，硅熔体在不完全熔化的籽晶层上生长出多晶硅锭。
2、采用上述半熔工艺方法制备高效多晶硅锭，底部预留0.8㎝-1.5㎝高度的籽晶碎料不熔化，硅液在籽晶层上形核，形成细小晶粒再逐步长大。但因坩埚四周硅料靠近侧部加热器，熔化过程中四周籽晶料的熔化速度较快，导致坩埚底部四周及中间籽晶层预留高度不一致，中心籽晶的保留高度高，四周籽晶的保留高度低（籽晶层预留测量值以中心籽晶预留值为基准），甚至出现四周籽晶局部熔穿情况，从而影响高效多晶形核效果。
3、因此，目前需要解决采用半熔工艺时籽晶层预留高度保持不一致的问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种用于半熔工艺的籽晶层，在加热熔化过程中第二籽晶层内掺杂籽晶料与第一籽晶层内纯籽晶料同时熔化，从而使得坩埚底部整体预留籽晶层高度的一致性，同时保障高效多晶整体形核效果。
2、根据本专利技术第一方面的用于半熔工艺的籽晶层，所述籽晶层铺设在坩埚底部，所述籽晶层包括第一籽晶层和第二籽晶层，所述的第一籽晶层由纯籽晶料组成，所述的第二籽晶层由掺杂籽晶料组成；所述第一籽晶层设置在所述坩埚内侧边缘，所述第二籽晶层设置在所述第一籽晶层的内侧，且所述第一籽
3、与现有技术相比，本专利技术的籽晶层包括设置在坩埚内侧边缘的第一籽晶层和设置在其内侧的第二籽晶层，且第一籽晶层和第二籽晶层覆盖坩埚的底部。由于第一籽晶层内的纯籽晶料的熔点相比第二籽晶层内的掺杂籽晶料的熔点较高，而铸锭炉的侧加热器使得坩埚内沿着坩埚中心到边缘方向的温度在逐渐升高，则第一籽晶层内纯籽晶料与第二籽晶层内掺杂籽晶料可同时熔化，进而铺设在坩埚底部的第一籽晶层的熔化速度与第二籽晶层的熔化速度较接近，从而使得坩埚底部预留籽晶层高度基本一致。
4、一些实施例中，所述第二籽晶层包括多个依次设置的掺杂籽晶层，位于最内侧的所述掺杂籽晶层为内侧掺杂籽晶层，位于最外侧的所述掺杂籽晶层为外侧掺杂籽晶层，所述外侧掺杂层设置在所述第一籽晶层的内侧，沿着所述坩埚的中心到边缘的方向，相邻的两个所述掺杂籽晶层中的位于内侧的所述掺杂籽晶层的掺杂浓度大于位于外侧的所述掺杂籽晶层的掺杂浓度。
5、一些实施例中，所述籽晶层的过所述坩埚轴线的任意界面均为关于轴线对称的图形。。
6、一些实施例中，沿着所述坩埚的中心到边缘方向，所述第一籽晶层的宽度为所述坩埚边长的1/10-1/4。
7、一些实施例中，所述第二籽晶层中所述的掺杂籽晶料的掺杂浓度为1016～1019atom/㎝3。
8、一些实施例中，第二籽晶层中所述的掺杂籽晶料的掺杂元素为锗元素和/或锡元素。
9、根据本专利技术第二方面的多晶硅锭的备方法，所述制备方法包括：
10、s1：提供坩埚，在所述坩埚底部铺设籽晶层，所述籽晶层包括第一籽晶层和第二籽晶层，所述的第一籽晶层由纯籽晶料组成，所述的第二籽晶层由掺杂籽晶料组成；所述第一籽晶层设置在所述坩埚内侧边缘，所述第二籽晶层设置在所述第一籽晶层的内侧，且所述第一籽晶层和所述第二籽晶层覆盖所述坩埚的底部；
11、s2：在所述籽晶层上方填装硅料，并添加母合金；
12、s3：将装有硅料的所述坩埚送入铸锭炉内加热，以保证硅料熔化并确保所述籽晶层的预留高度；
13、s4：降低铸锭炉温度，使所述硅熔体从所述籽晶层基础上开始长晶，待全部硅熔体结晶完成后，经退火冷却得到所述多晶硅锭。
14、本专利技术的高效多晶硅锭的制备方法，在坩埚底部的中心区域铺设掺杂籽晶层，在坩埚四周边缘铺设纯料籽晶层，以此保证坩埚底部整体预留籽晶高度一致，保障高效多晶整体形核效果。
15、在一些实施例中，s2中，添加所述母合金为硼母合金。
16、在一些实施例中，s3中，运行所述铸锭炉将炉内温度加热至1450℃-1550℃，以保证所述硅料熔化，所述籽晶层的预留高度在0.8㎝～1.5㎝。。
17、在一些实施例中，s4中，将所述长晶温度控制在1410℃-1440℃，同时保持0.3㎝/h-1㎝/h的速度打开隔热笼，以保证熔化的硅料从所述籽晶层基础上长晶。
18、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种用于半熔工艺的籽晶层，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的籽晶层，其特征在于，所述第二籽晶层包括多个依次设置的掺杂籽晶层，位于最内侧的所述掺杂籽晶层为内侧掺杂籽晶层，位于最外侧的所述掺杂籽晶层为外侧掺杂籽晶层，所述外侧掺杂层设置在所述第一籽晶层的内侧，沿着所述坩埚中心到边缘的方向，相邻的两个所述掺杂籽晶层中位于内侧的所述掺杂籽晶层的掺杂浓度大于位于外侧的所述掺杂籽晶层的掺杂浓度。
3.根据权利要求1所述的籽晶层，其特征在于，所述籽晶层的过所述坩埚轴线的任意界面均为关于轴线对称的图形。
4.根据权利要求1所述的籽晶层，沿着所述坩埚中心到边缘的方向，所述第一籽晶层的宽度为所述坩埚几何尺寸的1/10-1/4。
5.根据权利要求1所述的籽晶层，其特征在于，所述的第二籽晶层中所述的掺杂籽晶料的掺杂浓度为1016～1019atom/㎝3。
6.根据权利要求1所述的籽晶层，其特征在于，所述第二籽晶层中所述的掺杂籽晶料的掺杂元素为锗元素和/或锡元素。
7.一种高效多晶硅锭的制备方法，所述制备方法包括：
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种用于半熔工艺的籽晶层，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的籽晶层，其特征在于，所述第二籽晶层包括多个依次设置的掺杂籽晶层，位于最内侧的所述掺杂籽晶层为内侧掺杂籽晶层，位于最外侧的所述掺杂籽晶层为外侧掺杂籽晶层，所述外侧掺杂层设置在所述第一籽晶层的内侧，沿着所述坩埚中心到边缘的方向，相邻的两个所述掺杂籽晶层中位于内侧的所述掺杂籽晶层的掺杂浓度大于位于外侧的所述掺杂籽晶层的掺杂浓度。
3.根据权利要求1所述的籽晶层，其特征在于，所述籽晶层的过所述坩埚轴线的任意界面均为关于轴线对称的图形。
4.根据权利要求1所述的籽晶层，沿着所述坩埚中...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗鸿志，张细根，雷琦，李建敏，徐云飞，李小平，周成，刘芳，夏慧燕，王文平，甘胜泉，
申请(专利权)人：新余赛维铸晶技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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