硅的精制方法以及精制装置

摘要

一种提高以金属级纯度硅为原料提炼高纯度硅时的生产效率并降低热能源消耗的方法以及设备，其为将硅原料收纳于真空室内的坩埚内，在适合于以下各工序的真空环境中，即通过掺水蒸气的等离子弧加热或低压氧气离子弧加热方式加热，使硅成为高温熔融状态，由此进行硼的氧化和氧化物的蒸发除去的工序；或者通过用电子束发射使硅成为高温熔融状态，由此进行蒸发脱磷的工序。接着，在同一熔化炉内，让坩埚内的硅继续保持熔融状态，将熔化炉内切换为适合于剩下的工序的真空环境，进行精制处理。然后，经过单向凝固法去掉浓缩了杂质的最后部位，从而得到高度去除了磷、硼以及其他杂质后的高纯度硅锭。

主权项

一种硅的精制方法，其特征在于包括：等离子喷射过程，其在低真空度氛围中，向收纳于真空室内的硅熔融容器的金属硅熔液面上喷射由含氧氛围气的惰性气体构成的等离子/气体，以加热该熔融硅从而氧化除去金属硅中所包含的硼；电子束发射过程，即在高真空度氛围中，向收纳于真空室内的硅熔融容器的金属硅熔液面上发射电子束，以加热该熔融硅从而蒸发除去金属硅中所包含的磷，其特征在于：当实施了等离子喷射过程或者电子束发射过程的任何一个过程后，在收纳于该熔融容器内的熔融硅保持熔融状态的期间内，将上述真空室切换成适合于下一步实施的电子束发射过程或者等离子喷射过程的真空氛围，实施下一个过程，从而在同一个真空室以及同一个熔融容器内从金属硅中除去硼和磷。