一种电子束及渣滤熔炼提纯多晶硅的方法及设备

摘要

本发明属于用物理冶金技术提纯多晶硅的技术领域。一种电子束及渣滤熔炼提纯多晶硅的方法，在熔炼坩埚中加热熔化造渣剂形成造渣剂熔液，并保持其液态，同时通过加料装置向水冷铜坩埚中连续加入高磷、高硼和高金属的多晶硅料，硅料在电子束轰击下熔化成硅熔液，并熔炼去除杂质磷；除磷后的低磷硅熔液导流进入到造渣剂熔液之中，在熔入的过程中，硅熔液中的杂质硼与造渣剂反应去除杂质硼，加满料后将熔炼坩埚中的熔液加热保持液态熔炼3-10分钟，定向凝固，切去硅锭顶部废渣及金属含量较高的硅块即可。本发明综合利用电子束熔炼除磷、渣滤熔炼除硼及定向凝固除金属的技术去除多晶硅中的磷、硼和金属杂质，提纯效果好，生产效率高，适合批量生产。

主权项

一种电子束及渣滤熔炼提纯多晶硅的方法，其特征是：先熔化造渣剂及除磷：在熔炼坩埚中加热熔化造渣剂形成造渣剂熔液，并保持其液态，同时通过加料装置向水冷铜坩埚中连续加入高磷、高硼和高金属的多晶硅料，硅料在电子束轰击下熔化成硅熔液，并熔炼去除杂质磷；再除硼除金属：除磷后的低磷硅熔液导流进入到造渣剂熔液之中，在熔入的过程中，硅熔液中的杂质硼与造渣剂反应，去除杂质硼，最后待熔炼坩埚中的熔液装满时，停止加入多晶硅料，并将熔炼坩埚中的熔液加热保持液态熔炼3‑10分钟，最后通过拉锭机构向下拉锭，熔液开始定向凝固，金属杂质和废渣不断向硅锭顶部聚集，完全凝固并降至室温后，取出硅锭，切去硅锭顶部废渣及金属含量较高的硅块，即可得到磷、硼和金属杂质含量较低的多晶硅锭。