[发明专利]一种硅中硼杂质的去除方法

摘要

一种硅中硼杂质的去除方法。用工业硅以及含硼的废料为原料，按硅与添加剂的重量比＝80∶1～2∶1的比例在硅粉中加入硫化物(CuS)、氯化物(CrCl₃、FeCl₃)、氟化物(VF₃)变价化合物中的任意选择一种，经研磨成型后将混合物在氩气氛保护下，温度为600℃～1600℃条件下反应0.5～8h，使加入的化合物与硅中杂质硼反应生成气态化合物硫化硼，氯化硼或氟化硼挥发去除，随炉冷却。工业硅和含硼硅废料中B的含量降低到＜5×10^-5wt％，即0.5ppmw，达到太阳能级多晶硅对硼杂质的要求。

主权项

1、一种硅中硼杂质的去除方法，方法涉及向硅中添加变价态化合物与硼反应将硼去除，包括配料预处理，置换反应，冷却3个步骤，其特征是：1.1配料预处理：把粒度为0.044mm的工业硅粉，硅中硼含量＝1.6×10-5wt％，即16ppmw，和变价态化合物，变价态化合物为硫化物CuS，和/或氯化物CrCl3、FeCl3，和/或氟化物VF3中的任意选择一种，变价态化合物的纯度为99.999wt％，按硅∶变价态化合物的重量比＝80∶1～2∶1的配比进行混和，放入研钵中一起研磨，时间＞2min，再在压力5MPa～80MPa下压制成型；1.2置换反应：先吹氩气一段时间，进行气体保护，再放在高温炉里加热到温度为600℃～1600℃，加热时间为0.5h～8h，反应式为：2B+3MeS＝B2S3(g)+3Me，Si+MeS＝SiS(g)+Me，Me＝Fe，Cu，Cr、V，按不同金属与B反应和Si反应的起始温度之差确定温度控制制度，使前一个反应式发生反应，而后一个反应式不发生反应；1.3冷却：随炉自然冷却至室温后，可得到硅中硼含量＜0.5×10-4wt％，即0.5ppmw的高纯硅。