利用高压吹气分离高杂质熔硅的装置对多晶硅进行加热凝固除杂方法

摘要

高压吹气分离高杂质熔硅的装置及其方法，在炉体内下部设有石墨底座，在石墨底座上配有装入多晶硅料的坩锅，在炉体内位于坩锅周边设有与系统控制装置相接的加热体，在炉体上方有与供气装置相接的吹气管，吹气管的出气端头朝向坩锅内侧的底面并分布在坩锅的中心与坩锅内侧面之间。向坩锅内装入多晶硅料，关闭炉体的腔室，抽高真空，真空度小于0.1Pa；加温熔化；长晶；通过供气装置利用吹气管向硅液顶部先后吹热和冷的保护气体，使熔硅向坩埚的中心和边缘聚集，形成凸起，然后凝固，冷却至出炉温度后出炉，去除高密杂质的凸起部分。具有提高出成率和降低成本的优点。

主权项

一种利用高压吹气分离高杂质熔硅的装置对多晶硅进行加热凝固除杂方法，其特征在于：所述的高压吹气分离高杂质熔硅的装置，包括炉体（3），在炉体（3）内下部设有石墨底座（4），在石墨底座（4）上配有装入多晶硅料的坩埚（2），在炉体（3）内位于坩埚（2）周边设有与系统控制装置相接的加热体（1），其特征在于：在炉体（3）上方有与供气装置相接的吹气管（7），吹气管（7）的出气端头朝向坩埚（2）内侧的底面并分布在坩埚（2）的中心与坩埚内侧面之间；步骤如下：1）、向坩埚（2）内装入多晶硅料，关闭炉体（3）的腔室，抽高真空，真空度小于0.1Pa；2）、检查设备各项参数，确认无误后开始运行程序；3）、温度达到1420‑1480℃后，进入保温状态，保温时间为1‑2小时，直到出现硅料完全熔化现象后，即通过观察窗看见硅料完全处于液态，进入长晶阶段；4）、长晶阶段，通过石英棒每一个小时测量一次固液界面高度，并控制固液界面的生长速度；5）、当固液界面位置到达距硅液顶部3‑8厘米的位置时，设定程序控温降低固液界面的生长速度，通过供气装置利用吹气管（7）向硅液顶部吹热的保护气体，使熔硅向坩埚（2）的中心和边缘聚集，形成凸起，待熔硅液面稳定，无飞溅，无波动现象，再通过供气装置利用吹气管（7）吹入冷的保护气体，使凸起的熔硅迅速凝固，所述的冷的保护气体的温度为室温，热的保护气体的温度为700℃‑1450℃，气体压力均控制在0.2MPa‑1MPa之间；6）、冷却阶段，硅锭冷却到设定温度出炉；7）、去除高密杂质的凸起部分。