[發明專利]電子束連續化熔煉制備太陽能級多晶硅的方法及其裝置

有效

• 申請號: 201310382607.6
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103420379A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 譚毅;郭校亮;姜大川;安廣野
• 申請（專利權）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

1.一種電子束連續化熔煉制備太陽能級多晶硅的方法，其特征在于對電子束熔煉爐進行抽真空，然后通過送料機構向帶有水冷的熔化坩堝內持續送料，通過熔化用電子槍對硅料進行熔化，不斷增加的硅液達到熔化坩堝口時，通過導流的方式流入到電子束熔煉爐內的凝固坩堝，在導流區域內通過熔煉用電子槍進行電子束熔煉，當凝固坩堝達到承載量之后，停止送料機構送料，關閉熔化用電子槍和熔煉用電子槍，將凝固坩堝中的硅錠取出即可。

2.根據權利要求1所述的電子束連續化熔煉制備太陽能級多晶硅的方法，其特征在于按照以下步驟進行：

（1）備料：將已經經過電子束熔煉提純后的硅料放入凝固坩堝內底部作為凝固底料；將待電子束熔煉的硅料放入送料機構，并放入熔化坩堝底部作為熔化底料；

（2）預處理：對電子束熔煉爐及熔化坩堝開啟冷卻水循環，對電子束熔煉爐內進行抽真空處理，抽至0.005Pa以下，并對熔化用電子槍和熔煉用電子槍抽真空處理，抽至0.0005Pa以下，然后進行預熱，將燈絲電流設置為800mA，預熱15min后，關閉預熱；

（3）熔煉提純：開啟熔化用電子槍和熔煉用電子槍，設定功率均為250kw，開啟熔化用電子槍的電子束發射，控制熔化用電子槍的電子束能量分布，使熔化坩堝內的熔化底料熔化成硅液，然后啟動送料機構，持續向熔化坩堝內加硅料，當熔化形成的硅液液面上升至熔化坩堝口時，進入導流區域，此時開啟熔煉用電子槍的電子束發射，控制熔煉用電子槍的電子束能量分布，對導流區域內的硅液進行電子束熔煉提純，最后經導流后流入凝固坩堝內，當凝固坩堝達到承載量之后，停止送料機構送料，關閉熔化用電子槍和熔煉用電子槍，經冷卻降溫至200℃以下，關閉真空系統，向電子束熔煉爐內充氣后開爐取出凝固坩堝中的硅錠。

3.一種權利要求1所述的電子束連續化熔煉制備太陽能級多晶硅的裝置，包括爐體，其特征在于爐體內上部設置帶有水冷的熔化坩堝，該熔化坩堝一側帶有凹形熔化池，熔化池口至熔化坩堝的另一側為向下傾斜的導流區域；位于熔化坩堝上方的爐體頂部通連有熔化用電子槍和熔煉用電子槍，位于熔化坩堝的熔化池一側的爐體側壁通連有送料機構，該送料機構的出料口位于熔化池上方；導流區域的傾瀉口下方的爐體底部設置有凝固坩堝。

4.根據權利要求3所述的電子束連續化熔煉制備太陽能級多晶硅的裝置，其特征在于熔化坩堝為帶有水冷的銅坩堝。

5.根據權利要求3所述的電子束連續化熔煉制備太陽能級多晶硅的裝置，其特征在于凝固坩堝為帶有水冷的銅坩堝。

6.根據權利要求3所述的電子束連續化熔煉制備太陽能級多晶硅的裝置，其特征在于導流區域內開設有導流凹槽。