[发明专利]一种水爆破碎多晶硅料的方法

权利要求书

1.一种水爆破碎多晶硅料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将原生硅多晶硅棒料竖直向上摆放在装料框内，然后放置于高真空熔炼炉内，开启机械泵和插板阀门，在25min～30min内对高真空熔炼炉进行抽真空至真空度不超过0.2mbar；所述抽真空后高真空熔炼炉的漏气率低于0.015mbar；

步骤二、向步骤一中经抽真空后的高真空熔炼炉中通入氩气并对原生硅多晶硅棒料进行加热，在20min～30min内使加热功率达到70％～75％，当加热温度升至700℃时，高真空熔炼炉用时1.5h由功率模式切换为温度控制模式并继续保温2.5h～3.5h，然后在持续通入氩气的条件下在1.5h～2h内随炉冷却至500℃～550℃；

步骤三、将步骤二中冷却至500℃～550℃的装载原生硅多晶硅棒料的装料框取出后在30s内放入水槽中进行流动水冷却2.5min，然后取出进行水喷淋除去表面粉末并沥干，得到表面产生裂纹的原生硅多晶硅棒料；

步骤四、将步骤三中得到的表面产生裂纹的原生硅多晶硅棒料进行对碰破碎，然后进行分选，得到尺寸为10mm～100mm的硅料粗品，将分选得到的大于该尺寸的硅料粗品依次重复步骤一中放置于高真空熔炼炉和抽真空工艺、步骤二中加热保温和冷却工艺、步骤三中冷却和喷淋沥干工艺、步骤四中对碰破碎和分选工艺，直至得到尺寸为10mm～100mm的硅料粗品；

步骤五、将步骤四中得到的尺寸为10mm～100mm的硅料粗品进行超声清洗，然后放置于四氟材料板上，送入干燥箱进行烘干，得到尺寸为10mm～100mm的硅料。

2.根据权利要求1所述的一种水爆破碎多晶硅料的方法，其特征在于，步骤一中所述装料框的材质为304耐热不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种水爆破碎多晶硅料的方法，其特征在于，步骤一中所述原生硅多晶硅棒料的导电类型为N型，基磷电阻率大于400Ω·cm，少数载流子寿命大于500μs，碳原子含量不超过2.0×10¹⁶atoms/cm³，氧原子含量不超过0.2×10¹⁷atoms/cm³，基体金属杂质为50ppbw。

4.根据权利要求1所述的一种水爆破碎多晶硅料的方法，其特征在于，步骤三中所述流动水冷却为循环流动的工业级纯水冷却。

5.根据权利要求1所述的一种水爆破碎多晶硅料的方法，其特征在于，步骤四中所述尺寸为10mm～100mm的硅料粗品的等级为：第一级硅料粗品的尺寸大于等于10mm且小于20mm，第二级硅料粗品的尺寸大于等于20mm且小于40mm，第三级硅料粗品的尺寸大于等于40mm且小于70mm，第四级硅料粗品的尺寸大于等于70mm且不超过100mm。

6.根据权利要求1所述的一种水爆破碎多晶硅料的方法，其特征在于，步骤五中所述超声清洗的功率为6kW，频率为50Hz，时间为2min。

7.根据权利要求1所述的一种水爆破碎多晶硅料的方法，其特征在于，步骤五中所述烘干的温度为145℃，时间为0.5h。