[发明专利]利用电子束熔炼炉提纯多晶硅的方法

摘要

一种利用电子束熔炼炉提纯多晶硅的方法，包括如下步骤：每个熔炼坩埚中每次加入单位量的硅料，控制电子束枪按照第一预定功率对单位量的硅料熔炼第一预定时间段，重复上述步骤，直至加入熔炼坩埚中的硅料的量与预定量相对应后，再熔炼第二预定时间段后，两个熔炼坩埚将熔融的原料先后交替流入水冷铜坩埚，利用水冷铜坩埚上方的电子束枪以面积变化的面扫描方式对流入的原料进行扫描，保证水冷铜坩埚内有熔池，来使杂质不断的向熔池内汇集、挥发；在水冷铜坩埚内的原料流满后，控制水冷铜坩埚上方的电子束枪以面积不变的面扫描方式且功率逐渐缩小，来降低功率及将硅锭中的杂质集中至硅锭顶部中心；冷却后出锭并锯切杂质富集区以获得多晶硅。

主权项

1.一种利用电子束熔炼炉提纯多晶硅的方法，其特征在于，包括如下步骤：在两个熔炼坩埚及一个水冷铜坩埚上方对应设置电子束枪，其中，两个熔炼坩埚平行设置，水冷铜坩埚设置在两个熔炼坩埚下方，且位于两个熔炼坩埚之间；先后向两个熔炼坩埚中下料预定量的硅料，并按照如下方式对加入熔炼坩埚中的预定量的硅料进行熔炼除磷：每个熔炼坩埚中每次加入单位量的硅料，控制电子束枪按照第一预定功率对单位量的硅料熔炼第一预定时间段，再向熔炼坩埚中加入单位量的硅料并控制电子束枪按照第一预定功率对第二次加入的单位量的硅料熔炼第一预定时间段，重复上述步骤，直至加入熔炼坩埚中的硅料的量与预定量相对应后，再熔炼第二预定时间段后，两个熔炼坩埚将熔融的原料先后交替流入水冷铜坩埚，两个熔炼坩埚流料的时间相差第三预定时间段；利用水冷铜坩埚上方的电子束枪以面积变化的面扫描方式及按照第一预定功率对流入水冷铜坩埚中的原料进行扫描升温，以保证在水冷铜坩埚内有一个预定厚度的熔池，利用熔池与结晶的物料之间的固液界面来使杂质不断的向熔池内汇集、挥发；其中，面积变化的面扫描方式是指调整电子束扫描面扩大、缩小的频率，使水冷铜坩埚中被扫描的区域不断由大至小的变换，来实现对熔区移动速度和结晶速度的控制；在水冷铜坩埚内的原料流满后，控制水冷铜坩埚上方的电子束枪以面积不变的面扫描方式且功率逐渐缩小，来降低功率及将硅锭中的杂质集中至硅锭顶部中心；冷却后出锭，获得多晶硅半成品，将多晶硅半成品的底部和顶部杂质富集区锯切，以获得多晶硅。