[发明专利]提纯太阳能级多晶硅的方法

摘要

本发明公开了一种提纯太阳能级多晶硅的方法。所述方法主要通过对工业硅进行冶金法熔炼后，经过对提拉定向生长多晶硅进行多级电磁约束区域提纯的方法来获得太阳能级多晶硅。首先通过冶金法熔炼硅合金熔体，然后经过提拉定向生长多晶硅来初步提纯多晶硅后，在提拉出的多晶硅锭周围设置对称偶数个电磁约束熔炼器，实现多级电磁约束区域提纯，并进一步实现高纯度提纯多晶硅。

主权项

1.一种提纯太阳能级多晶硅的方法，其特征在于包括如下步骤：配制硅铝合金、硅铜合金或硅铁合金，并将所述硅铝合金、硅铜合金或硅铁合金放置于炉体的坩埚（18）内，所述坩埚（18）位于坩埚支撑（17）内，坩埚支撑（17）的底部设置有坩埚杆（20），所述坩埚杆（20）的下端位于炉体（21）外，通过控制所述炉体（21）外的坩埚杆旋转驱动装置驱动所述坩埚（18）旋转；坩埚支撑（17）的外侧设置有加热器（16），然后通过加热器（16），给坩埚（18）内的硅合金进行加热熔炼硅合金，直至熔化均匀；所述炉体（21）的顶部设置有籽晶杆（1），所述籽晶杆（1）的一端位于炉体内，籽晶杆（1）位于炉体内的一端设置有籽晶（2），籽晶杆（1）的另一端位于炉体（21）外，位于炉体（21）外的籽晶杆（1）上设置有籽晶杆升降及旋转驱动装置，利用籽晶杆升降及旋转驱动装置驱动籽晶杆（1）降下籽晶（2）至所述坩埚（18）的熔体内，降低加热器（16）的功率，直至硅从硅合金熔体（19）中长出，形成多晶硅锭（3），然后提拉籽晶杆（1）；所述坩埚（18）的上方设置有偶数个电磁约束熔炼器，所述电磁约束熔炼器用于产生区域熔炼熔池，通过区域熔炼熔池对多晶硅锭进行熔化加热的同时进行电磁约束，所述电磁约束熔炼器从下到上设置，且相邻的所述电磁约束熔炼器左右错开设置，上一个所述电磁约束熔炼器的高度高于相邻的下侧的电磁约束熔炼器的高度，分别为电磁约束熔炼器a（14）、电磁约束熔炼器b（12）、电磁约束熔炼器c（10）、电磁约束熔炼器d（8），依次类推直到最后上侧的第偶数个电磁约束熔炼器，所述籽晶杆在左右方向上位于电磁约束熔炼器之间；当提拉的多晶硅锭（3）的肩部超过电磁约束熔炼器b（12）的上部时，同时启动电磁约束熔炼器a（14）和电磁约束熔炼器b（12），在多晶硅锭（3）提拉过程中，通过电磁约束熔炼器的位置探测器（8‑3）来控制电磁约束熔炼器a（14）和电磁约束熔炼器b（12）与多晶硅锭（3）的距离；通过厚度探测器a（15）控制电磁约束熔炼器a（14）所产生区域熔炼熔池a（7）的深度；通过厚度探测器b（13）控制电磁约束熔炼器b（12）所产生区域熔炼熔池b（6）的深度；随着多晶硅锭（3）提拉的进行，当多晶硅锭（3）的肩部超过电磁约束熔炼器d（8）的上部时，同时启动电磁约束熔炼器d（8）和电磁约束熔炼器c（10），在多晶硅锭（3）提拉过程中，通过相应的电磁约束熔炼器的位置探测器（8‑3）来控制电磁约束熔炼器d（8）和电磁约束熔炼器c（10）与多晶硅锭（3）的距离；通过厚度探测器d（9）控制电磁约束熔炼器d（8）所产生区域熔炼熔池d（4）的深度；通过厚度探测器c（11）控制电磁约束熔炼器c（10）所产生区域熔炼熔池c（5）的深度；依次类推，随着多晶硅锭（3）提拉的进行，当多晶硅锭（3）的肩部超过最上侧的电磁约束熔炼器的上部时，同时启动最上侧的两个电磁约束熔炼器，在多晶硅锭（3）提拉过程中，通过相应的电磁约束熔炼器的位置探测器（8‑3）来控制最上侧的两个电磁约束熔炼器与多晶硅锭（3）的距离；并通过与最上侧的两个电磁约束熔炼器相对应的厚度探测器控制最上侧的两个电磁约束熔炼器所产生的区域熔炼熔池深度；随着提拉的进行，从下到上方向上的电磁约束熔炼器产生的区域熔炼熔池依次对提拉出的多晶硅锭（3）进行区域提纯；最后当提拉完毕后，将未完成多次区域提纯的多晶硅锭（3）尾部切掉，回炉，而剩余的最上侧的电磁约束熔炼器以上部分的多晶硅锭（3）为提纯后的多晶硅锭（3）。