[發明專利]一種回收重摻半導體材料的方法

無效

• 申請號: 200810039098.6
• 申請日: 2008-06-18
• 公開（公告）號: CN101607710A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 王武生
• 申請（專利權）人: 上海奇謀能源技術開發有限公司
• 主分類號: C01B33/037
• 分類號: C01B33/037
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種半導體廢料的回收利用方法，特別是涉及一種回收重摻半導體材料的方法。

技術背景

現在隨著太陽能電池的應用越來越廣泛，用于制作太陽能電池的材料硅的需求量越來越大，半導體廢料的回收越來越多。但重摻半導體材料由于里面含有較多的雜質，目前還不能直接用于制作太陽能電池。如何利用半導體廢料越來越重要。雖然現在也有一些其它技術回收半導體材料，如中國專利局于2007.06.27公開的專利申請號200620103374.7發明名稱《一種清除廢硅片雜質的噴砂設備》發明技術，但該項發明技術只能對硅廢料的表面雜質進行清理，無法將里面的“重摻”雜質分離出來。現在對重摻半導體廢料的回收主要還是采用化學方法進行處理，但化學方法污染環境、能耗高、工藝復雜。因此，現在急需一種工藝簡單、能耗低、對環境污染小的方法。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺點，提供一種效率高、工藝簡單、成本低的回收重摻半導體材料的方法。

為此，本發明提供了一種回收重摻半導體材料的方法，所述方法是利用重摻半導體廢料中硅與其中雜質的熔點和沸點的不同以及在不同壓力、不同溫度下的蒸發量的不同，通過加熱對重摻半導體廢料進行蒸餾，將硅與其中的雜質進行分離，從而提高硅的純度降低重摻半導體廢料中雜質含量來回收的方法。將重摻半導體廢料放置在加熱器里，通過加熱的方式使重摻處于氣體蒸發狀態，通過對氣體的分餾將雜質去除。對于有些雜質如硼由于硼的沸點過高，在常壓下難以蒸發，所以在真空下進行。

在本發明提供的另一種回收重摻半導體材料的方法中，所述溫度在除去雜質磷、砷時，所述溫度是高于硅的熔點而低于硼的熔點，在這種情況下磷、砷會從熔化的半導體廢料中蒸發而硅則留在加熱器里。除去雜質銻也是一樣，所述溫度高于銻的沸點小于硅的沸點，在這種溫度下銻變成蒸汽蒸發掉了。

在本發明提供的另一種回收重摻半導體材料的方法中，所述溫度在去除銦時，溫度大于銦的沸點低于硅的沸點當壓力是常壓時，銦蒸發留下硅。同樣，為了節省能源可以在真空條件下進行，在真空條件下進行蒸發可以在較低溫度下進行。

本發明提供的另一種回收重摻半導體材料的方法中，所述溫度在除去雜硼時，所述溫度是高于硅的熔點低于硅的沸點和硼的熔點。由于硼的沸點很高，所以在真空狀態下進行，在真空條件下由于硅的沸點較低，所以硅變成蒸汽，將雜質硼留在加熱裝器里。

本發明提供的另一種回收重摻半導體材料的方法中，所述加溫過程是在分餾設備中進行。所述分餾設備與真空設備相連。由于真空條件下沸點降低將重摻廢料變成了氣體狀態，所以可以進行分餾，通過分餾對重摻半導體廢料里的不同成分進行了分離，從而將使半導體材料的純度提高了，重新使用。

本發明提供的回收重摻半導體材料的方法與現有方法相比具有以下優點：

1.環境污染少：由于分餾是物理分離方法，沒有進行化學反應，所以污染少；

2.能耗低：由于是在真空中直接進行蒸發，所以能耗少；

3.成本低：減少了化學藥品的使用，降低了生產成本。

下面通過附圖描述本發明的實施例，可以更清楚地理解本發明的構思、方法。

附圖說明

附圖1是本發明提供的一種回收重摻半導體材料的方法的一個實施例的示意圖。

具體實施方式

參照附圖1，附圖1是本發明提供的一種回收重摻半導體材料的方法的一個實施例的示意圖：在蒸餾罐3里安裝了加熱器1，重摻半導體廢料2放置在加熱器1里，在上方安裝了硅冷卻板6，蒸餾罐3的頂部連接真空管道5，真空管道5與真空泵4相連。當處理沸點低于硅的雜質時，如砷，不放置硅冷卻板6，這樣雜質在加熱器1里受熱后直接從上部排出；此時，不連接真空管道。當處理熔點高于硅的雜質，如硼(硼的熔點是2300℃，硅的熔點是1410℃)，控制加熱器1的溫度使硅熔化而硼不熔化，在蒸餾罐3里放置硅冷卻板6，開啟真空泵4，這樣由于在真空的條件下，硅的沸點下降變成硅蒸汽，硅蒸汽與硅冷卻板6相遇，溫度下降，硅蒸汽在冷卻板上結晶，從而與雜質分離，使硅純度提高，達到回收的目的。

上面所述實施例是對本發明進行說明，并非對本發明進行限定。本發明要求保護的構思、方法和范圍，都記載在本發明的權利要求書中。