[发明专利]一种电场下连续造渣提纯多晶硅的系统及其方法

摘要

本发明公开了一种在电场作用下连续造渣制备高纯多晶硅的系统及方法，该系统包括：置于密闭腔体中的硅料熔化装置、造渣剂熔化装置、置于保温腔中的电迁移装置、渣液收集槽和硅液收集槽。该方法采用在缓慢流动的熔融硅液上施加一个与硅液流动方向垂直的直流电场，并在电极与硅液之间设置一层造渣剂，在硅液流动的同时，通过电场作用使杂质向电极方向迁移，杂质在与造渣剂接触后发生反应而被吸收掉。该方法能降低造渣剂用量，提高提纯效果，而且可以降低对造渣剂的纯度要求，可以实现高纯硅的连续生产，具有提纯效果好、生产效率高、造渣剂用量少等优点。

主权项

一种电场下连续造渣制备高纯多晶硅的系统，包括：置于密闭腔体（1）中的硅料熔化装置（2）、造渣剂熔化装置（3）、置于保温腔（4）中的电迁移装置（5）、渣液收集槽（6）和硅液收集槽（7）；硅料熔化装置（2）和电迁移装置（5）通过硅液注入管（8）连接，造渣剂熔化装置（3）和电迁移装置（5）通过造渣剂注入管（9）连接，电迁移装置中提纯后的硅液通过硅液溢流管（10）流向硅液收集槽（7），电迁移装置（5）中吸收杂质后的造渣剂通过渣液溢流管（11）流向渣液收集槽（6）；硅液注入管（8）和渣液溢流管（11）位于电迁移槽（5）的一端，造渣剂注入管和硅液溢流管位于电迁移装置（5）的另一端；所述的硅料熔化装置（2）由中频感应圈（201）和置于其中的熔化坩埚（202）组成，在熔化坩埚（202）上方，密闭腔体顶面安置有硅料加入斗（203），硅液注入管（8）从熔化坩埚（202）底部正中间伸入熔化坩埚内，伸入高度为熔化坩埚深度的1/4至3/4，硅液注入管（8）的下端穿过保温腔（4），并伸至电迁移装置一端的上方；所述的电迁移装置（5）包括：架空在保温腔中的电迁移槽（501），在电迁移槽中间有一用以阻挡两极之间造渣剂导通的绝缘挡板（502），将电迁移槽划分为两个区域，在这两个区域中分别设置阴极石墨电极板（503）和阳极石墨电极板（504）；所述的造渣剂熔化装置（3）由中频感应圈（301）和置于其中的造渣剂熔化坩埚（302）组成，在造渣剂熔化坩埚上方，密闭腔体顶面安置有造渣剂加入斗（303），造渣剂注入管（9）从造渣剂熔化坩埚底部正中间伸入熔化坩埚（302）内，伸入高度为熔化坩埚深度的1/4至3/4，造渣剂注入管（9）的下 端穿过保温腔（4），由一路分为两路分别伸入电迁移槽（501）另一端的阴极和阳极区域。