[發(fā)明專利]去除多晶硅中雜質磷和金屬雜質的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810011631.8
• 申請日: 2008-05-30
• 公開（公告）號: CN101289188A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 譚毅;李國斌;姜大川;許富民;王強
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C01B33/037
• 分類號: C01B33/037
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 關慧貞

1.一種去除多晶硅中雜質磷和金屬雜質的方法，其特征在于，用電子束熔煉和感應加熱相互配合的方式，完成對多晶硅的熔煉和凝固過程，去除多晶硅中雜質磷及其他金屬雜質，其步驟如下：

1)、用高純?yōu)?9.9999％的硅粉(13)平鋪在水冷銅底座(9)填滿石英坩堝(7)的鏤空空間(a)；

2)、將多晶硅料(5)裝入石英坩堝(7)中，關閉真空裝置蓋(2)；

3)、抽真空過程，先用機械泵(8)、羅茲泵(10)將真空室(3)抽到低真空10^-0Pa，再用擴散泵(11)將真空抽到高真空10^-3Pa以下；

4)、設置功率為10-25kW給感應線圈(4)通電，溫度達到1500℃將硅料全部融化；

5)、給電子槍(1)預熱，設置高壓為25-35kW，高壓預熱5-10分鐘，關閉高壓，設置電子槍(1)束流為70-200mA，束流預熱5-10分鐘，關閉電子槍(1)束流；

6)、再降低感應線圈(4)的功率到5-10kW，保溫溫度為1450℃用于維持石英坩堝(7)內多晶硅料(5)的液態(tài)狀態(tài)；

7)、同時打開電子槍(1)的高壓和束流，穩(wěn)定后用電子槍(1)轟擊多晶硅料(5)，增大電子槍(1)束流到500-800mA，持續(xù)轟擊50-70分鐘；

8)、啟動拉錠桿(12)，以0.5-10mm/min的速度拉錠；

9)、關閉電子槍(1)，將感應線圈(4)功率調高到10-25kW；

10)、待整個拉錠過程結束后，降低感應線圈(4)功率，控制在以1-5℃/min的速度，直到溫度降低到1000℃，關閉感應線圈(4)；

11)、依次關閉擴散泵(11)、羅茲泵(10)、機械泵(8)待溫度降到200℃左右時，打開放氣閥(14)，打開真空裝置蓋(2)取出硅材料；

2.根據權利要求1所述的一種去除多晶硅中雜質磷和金屬雜質的方法所用的裝置，其特征在于，裝置由真空裝置蓋(2)、真空圓桶(15)構成裝置的外殼，真空圓桶(15)內腔即為真空室(3)，真空室(3)內裝有熔煉系統，熔煉系統由電子槍(1)、感應線圈(4)、石墨套筒(6)、U形石英坩堝(7)、水冷銅底座(9)構成，石英坩堝(7)放入石墨套筒(6)中，石英坩堝(7)和石墨套筒(6)整體放在感應線圈(4)中并放在水冷銅底座(9)上，對中，在其上方安置電子槍(1)，將拉錠桿(12)與水冷銅底座(9)鏈接，焊牢，機械泵(8)、羅茲泵(10)、擴散泵(11)、放氣閥(14)與真空圓桶(15)相連。