[發(fā)明專利]一種定向凝固尾料快速收集提純多晶硅的方法及設(shè)備有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201210537364.4 | 申請日： | 2012-12-13 |
| 公開（公告）號： | CN102976334A | 公開（公告）日： | 2013-03-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 譚毅;姜大川;安廣野;石爽;鄒瑞洵 | 申請（專利權(quán)）人： | 青島隆盛晶硅科技有限公司 |
| 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 |
| 地址： | 266234 山東省*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 定向 凝固 快速 收集 提純 多晶 方法 設(shè)備 | ||
1.一種定向凝固尾料快速收集提純多晶硅的方法，其特征是：在惰性氣體保護環(huán)境中，將洗凈的硅料加熱至完全熔化形成硅熔體后保溫；之后降溫、垂直向下拉錠，進行定向凝固；待凝固完成85~90%時，停止拉錠，將石墨彎管伸入上層未凝固的剩余硅熔體中，之后用真空裝置對石墨彎管另一端抽取真空，上層未凝固的剩余硅熔體在壓力差作用下進入石墨彎管中，并在石墨導管的引導下進入水冷收集箱之中；待上層未凝固的剩余硅熔體全部導入水冷收集箱后，切斷電源，停止加熱，水冷收集箱中凝固得到的為尾料，坩堝中凝固得到的鑄錠即為高純硅鑄錠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種定向凝固尾料快速收集提純多晶硅的方法，其特征是：所采用方法的具體步驟如下：
第一步前處理：向坩堝（7）中添加坩堝體積90~95%洗凈的硅料，關(guān)閉通氣管路（13），開啟真空泵組（14），先將真空腔室（2）內(nèi)的真空度抽到0.01-10Pa，之后關(guān)閉真空泵組，開啟通氣管路（13），向真空腔室（2）內(nèi)充入惰性氣體，至壓強達到500~10000Pa，關(guān)閉通氣管路（13）；
第二步熔煉、凝固：開啟電源，利用感應(yīng)線圈（5）和石墨發(fā)熱體（6）將坩堝（7）中的硅料加熱到1450~1650℃至完全熔化成硅熔體，并在此溫度下保溫30~60min，垂直向下拉動水冷盤（12），使坩堝（7）中的硅熔體以0.1-2mm/min的速度垂直向下勻速運動，進行拉錠，硅熔體由坩堝（7）底部向頂部進行定向凝固，當硅熔體凝固到85~90%時，停止拉錠，將石墨彎管（1）向下移動，其下端伸入到上層未凝固的剩余硅熔體中，打開閥門（20），開啟真空裝置（24），將石墨彎管和石墨導管（18）中的真空度抽至1-500Pa，石墨彎管及石墨導管與真空腔室（2）之間形成壓力差，上層未凝固的剩余硅熔體在壓力差作用下進入石墨彎管，并在石墨導管（18）的引導下進入水冷坩堝中；
第三步后處理：待上層未凝固的剩余硅熔體全部進入水冷坩堝，切斷電源，停止加熱，富含雜質(zhì)的尾料就收集到了水冷坩堝之中，待熔煉結(jié)束后，打開收集箱蓋，回收尾料，坩堝中凝固得到的鑄錠為高純硅鑄錠，其純度將達到99.99%-99.999%，成品率達到85-95%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的一種定向凝固尾料快速收集提純多晶硅的方法，其特征是：所述硅料為工業(yè)硅，其純度為99.0%~99.9%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的一種定向凝固尾料快速收集提純多晶硅的方法，其特征是：所述惰性氣體為高純氬氣或高純氦氣，其純度為99.9%以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種定向凝固尾料快速收集提純多晶硅的方法所采用的設(shè)備，由真空腔室（2）構(gòu)成外壁，外壁上安裝有真空管路（15），真空管路（15）一端與真空泵組（14）相連，其特征是：外壁上固定安裝有通氣管路（13），水冷盤（12）活動安裝于真空腔室（2）底部，石墨板（11）置于水冷盤頂端，石墨板（11）上開有孔，石墨支柱（10）一端通過孔與石墨板（11）嵌套連接，另一端與石墨托盤（9）嵌套連接，坩堝（7）置于石墨托盤（9）之上，石墨發(fā)熱體（6）套于坩堝外圍且固定于真空腔室（2）側(cè)壁，碳氈保溫桶（4）套于石墨發(fā)熱體（6）之外且固定于真空腔室（2）側(cè)壁，碳氈保溫蓋（3）上開有孔，置于碳氈保溫桶（4）頂端，感應(yīng)線圈（5）套于碳氈保溫桶（4）之外，且固定于真空腔室（2）側(cè)壁之上，石墨彎管（1）上端固定安裝于伸縮桿（22）之上，且其下端穿過碳氈保溫蓋（3）置于坩堝正上方中心位置，石墨彎管（1）上端開口處通過連接器（19）與石墨導管（18）中部開口密封連接，石墨導管上端密封活動安裝于真空腔室（2）頂端，其上端開口通過閥門（20）與真空抽取裝置密封連接，水冷收集箱（17）密封固定安裝于真空腔室（2）側(cè)壁上，石墨彎管（1）下端開口與水冷收集箱（17）密封活動連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種定向凝固尾料快速收集提純多晶硅的方法所采用的設(shè)備，其特征是：所述石墨板（11）上的孔至少3個，石墨托盤（9）上開有卡槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種定向凝固尾料快速收集提純多晶硅的方法所采用的設(shè)備，其特征是：所述石墨彎管（1）為尖嘴石墨彎管，其下端管口為尖嘴錐形。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種定向凝固尾料快速收集提純多晶硅的方法所采用的設(shè)備，其特征是：所述石墨導管（18）中部固定安裝有伸縮桿（22）。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于青島隆盛晶硅科技有限公司，未經(jīng)青島隆盛晶硅科技有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201210537364.4/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
