一种利用多晶硅铸锭炉进行高效定向凝固除杂的工艺

摘要

本发明涉及冶金法多晶硅生产中高效定向凝固除杂的工艺。其技术方案是：a.预热：对坩埚中的硅料进行缓慢预热，预热真空度达到0.8Pa以下，预热温度范围：室温～1200℃，预热时间：6～10h，预热中要求完全保温；b.熔化：缓慢充入氩气至60Pa，保持一定的熔化真空度；温度为1200℃～1550℃之间，时间为5～7h，保温；c.真空：停止充入氩气至5Pa，保持1h，再缓慢充入氩气至60Pa；温度为1550～1440℃之间，真空降压、升压，时间为2～3h；d.定向凝固结晶：连续充入氩气保持60Pa；温度为1440℃～1420℃；时间：22～26h，保温隔热笼逐步开启；e.冷却：连续充入氩气保持80Pa；降低功率1～1.5h后温度降至1200℃，关闭功率后至300℃；冷却时间为10～13h；保温隔热笼开启。使用本发明提纯除杂效果良好。提纯除杂后中金属杂质含量产品达到了6N～7N太阳能多晶硅的等级要求。

主权项

一种利用多晶硅铸锭炉进行高效定向凝固除杂的工艺，其特征在于该工艺的工序分以下几个步骤：a.预热工序：对坩埚中的硅料进行缓慢预热，预热真空度达到0.8Pa以下，预热温度范围：室温～1200℃，预热时间：6～10h，预热中要求完全保温；b.熔化工序：将铸锭炉中的硅料进行熔化，缓慢充入氩气至60Pa，保持熔化真空度；熔化温度为1200℃～1550℃之间，熔化时间为5～7h，熔化工序中要求完全保温；c.保持真空工序：停止充入氩气至5Pa，保持1h，再缓慢充入氩气至60Pa；真空温度范围为1550～1440℃之间，真空降压、升压过程时间为2～3h，真空保温要求：开启10～20mm保温隔热笼，停留1h，再闭合：d.定向凝固结晶工序：结晶真空度为连续充入氩气保持60Pa；结晶温度范围为1440℃～1420℃；结晶时间：22～26h；在此工序中缓慢取消保温；e.冷却工序：冷却真空度为连续充入氩气保持80Pa；冷却温度为降低功率1～1.5h后温度降至1200℃，关闭功率后至300℃；冷却时间为10～13h；保温要求为保温隔热笼开启。