[发明专利]一种浅熔池真空熔炼提纯多晶硅的方法及设备

摘要

本发明属于用物理冶金技术提纯多晶硅的技术领域。一种浅熔池真空熔炼提纯多晶硅的方法，在真空度为0.001Pa以下的高真空条件下，先在熔炼坩埚中通过感应加热1430-1460℃熔化高纯多晶硅料，形成高纯硅熔液，并使其保持液态，然后升温使硅熔液温度达到1500-1600℃；高磷、高金属硅棒连续缓慢的加入硅熔液之中，杂质磷在浅层熔池中不断蒸发而得到去除，待高磷、高金属硅棒完全熔入熔池后，感应加热使熔炼坩埚中液态在1450-1500℃温度下保持一段时间，进行定向凝固，切去硅锭顶部金属杂质含量较高的多晶硅即可。本发明综合高温、高真空大面积浅熔池熔炼和定向凝固的技术，其提纯效果好，操作简单，节约能源，成本低，生产效率高，适合批量生产。

主权项

一种浅熔池真空熔炼提纯多晶硅的方法，其特征是：备料、预处理后，先熔化硅料：在真空度为0.001Pa以下的高真空条件下，先在熔炼坩埚中通过感应加热1430‑1460℃熔化高纯多晶硅料，形成高纯硅熔液，并使其保持液态，然后增加感应线圈的功率，使硅熔液温度达到1500‑1600℃；再提纯：高磷、高金属硅棒连续缓慢的加入硅熔液之中，高磷、高金属硅棒由底端至上端不断熔化形成高磷、高金属的浅层熔池，杂质磷在浅层熔池中不断蒸发而得到去除，最后待高磷、高金属硅棒完全熔入熔池后，感应加热使熔炼坩埚中液态在1450‑1500℃温度下保持一段时间，通过水冷拉锭杆向下拉锭，进行定向凝固，使金属杂质向熔液顶部聚集，直到液态全部凝固并降至室温，打开炉盖，取出硅锭，切去硅锭顶部金属杂质含量较高的多晶硅，即可得到磷和金属杂质含量较低的多晶硅锭。