[发明专利]局部加热凝固多晶硅除杂装置及除杂方法

权利要求书

1.一种局部加热凝固多晶硅除杂装置，包括包括炉体（3），在炉体（3）内下部设有石墨底座（4），在石墨底座（4）上配有装入多晶硅料的坩锅（2），在炉体（3）内位于坩锅（2）周边设有与系统控制装置相接的加热体（1），其特征在于：所述的炉体（3）上方竖直按装有滑道，与滑道相配有齿条（12），齿条（12）连接有支架（14），炉体（3）上方设有电机（10），电机（10）的输出轴安装有齿轮（11），齿轮（11）与所述的齿条（12）相啮合，支架（14）上通过固定环（13）连接有竖直设置的运动轴（8），运动轴（8）的下端连接有与系统控制装置相接的加热碳筒（7）。

2.根据权利要求1所述的局部加热凝固多晶硅除杂装置，其特征在于：所述的滑道、齿轮（11）、齿条（12）、电机（10）为两组，并相对于支架（14）对称设置，测量固液界面高度的石英玻璃棒（9）位于所述的运动轴（8）和所述的加热碳筒（7）的中心孔内。

3.一种利用权利要求1或2所述的除杂装置对多晶硅局部加热凝固除杂方法，其特征在于：步骤如下：

⑴、向炉体（3）内的坩锅（2）中加入多晶硅料，关闭炉体腔室，抽真空，真空度小于0.1Pa；

⑵、检查设备各项参数，确认无误后开始运行程序；

⑶、温度达到1420-1480℃后，进入保温状态，保温时间为1-2小时，直到出现硅料完全熔化现象，通过炉体顶部观察窗看见硅料完全处于液态，后进入长晶阶段；

⑷、长晶阶段，通过石英棒（9）伸入液态硅中并接触固液界面，每一个小时测量一次固液界面高度，通过温度控制固液界面的生长速度；

⑸、当固液界面位置到达距硅液顶部3-8厘米的位置时，设定程序降低固液界面的生长速度，用电机（10）的运行调整支架（14）及加热碳筒（7）的高度位置，使加热碳筒（7）在距离硅液上方0.5-2厘米处，通过调整加热碳筒（7）内的电流控制加热碳筒（7）对硅液面的局部加热温度，加热碳筒保持在1450-1500℃之间；

⑹、测定固液界面生长速率，每小时通过石英棒（9）触底后测量石英棒上部空余量，计算出一小时固液界面生长高度，从而确定生长速率后，将加热碳筒（7）通过电机（10）向上提升速率设定为晶体生长速率的1.5-2倍，启动程序直至硅料完全生长好，即通过炉体（3）顶部观察窗看见硅料完全处于固态；

⑺、冷却阶段，硅锭冷却到设定温度出炉。