[發(fā)明專利]硅純化模具和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380007123.1
• 申請(qǐng)日: 2013-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN104093666A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·努里;C·張;K·歐內(nèi)杰拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 思利科材料有限公司
• 主分類號(hào): C01B33/037
• 分類號(hào): C01B33/037;C01B11/00
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;何箏

1.一種方法，其包括：

在坩堝中形成熔融金屬合金，其中所述合金與硅形成二元共晶系統(tǒng)；

將所述熔融金屬合金的至少一部分冷卻至液線溫度以下且共晶溫度以上的溫度，以從所述熔融金屬合金中沉淀硅；

控制坩堝內(nèi)的溫度，以在坩堝內(nèi)保持在共晶溫度以上的最小溫度；以及

從所述熔融金屬合金中分離經(jīng)沉淀的硅。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中控制坩堝內(nèi)的溫度進(jìn)一步包括控制坩堝內(nèi)的熱梯度，使得經(jīng)沉淀的硅集中在坩堝的底部，且剩余的熔融金屬合金集中在坩堝的上部部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在坩堝中形成熔融金屬合金包括在坩堝中形成硅-鋁合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在坩堝中形成熔融金屬合金包括以約60重量％的硅和22重量％的硅之間，且余量基本上為鋁的起始組成來形成硅-鋁合金。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在坩堝中形成熔融金屬合金包括以約50重量％的硅和30重量％的硅之間，且余量基本上為鋁的起始組成來形成硅鋁合金。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中冷卻包括將坩堝內(nèi)的溫度保持在約577℃-1100℃之間的范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中冷卻包括將坩堝內(nèi)的溫度保持在約720℃-1100℃之間的范圍內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中冷卻包括將坩堝內(nèi)的溫度保持在約650℃-960℃之間的范圍內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中控制坩堝內(nèi)的溫度包括覆蓋所述坩堝的頂部。

10.一種方法，其包括：

在坩堝中形成熔融金屬合金，其中所述合金與硅形成二元共晶系統(tǒng)；

將所述熔融金屬合金冷卻至液線溫度以下且共晶溫度以上的溫度，以從所述熔融金屬合金中沉淀硅；

主動(dòng)加熱坩堝，以在坩堝內(nèi)保持在共晶溫度以上的最小溫度；以及

從所述熔融金屬合金中分離經(jīng)沉淀的硅。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中在坩堝中形成熔融金屬合金包括在坩堝中形成硅-鋁合金。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中主動(dòng)加熱坩堝包括加熱所述坩堝的頂部表面。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中主動(dòng)加熱坩堝包括加熱所述坩堝的側(cè)面。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中主動(dòng)加熱坩堝包括加熱所述坩堝的頂部表面。

15.一種硅純化系統(tǒng)，其包括：

坩堝，所述坩堝包括多個(gè)坩堝內(nèi)襯層；

加熱系統(tǒng)，所述加熱系統(tǒng)與所述坩堝相鄰設(shè)置，以控制所述坩堝的至少一部分內(nèi)的溫度；以及

加熱系統(tǒng)控制器，所述加熱系統(tǒng)控制器構(gòu)造成在操作時(shí)將坩堝內(nèi)的最小溫度保持在二元硅合金共晶溫度以上。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的硅純化系統(tǒng)，其中所述加熱系統(tǒng)包括頂部加熱器。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的硅純化系統(tǒng)，其中所述頂部加熱器包括金屬殼內(nèi)的耐火層。

18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的硅純化系統(tǒng)，其中所述加熱系統(tǒng)包括側(cè)面加熱器。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的硅純化系統(tǒng)，其中所述加熱系統(tǒng)包括頂部加熱器。

20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的硅純化系統(tǒng)，其中所述多個(gè)坩堝內(nèi)襯層包括具有耐火內(nèi)襯的金屬殼，所述金屬殼具有SiC底層。

21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的硅純化系統(tǒng)，其中所述加熱系統(tǒng)包括頂蓋。

22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的硅純化系統(tǒng)，其中所述加熱系統(tǒng)控制器構(gòu)造成在約720℃-1100℃之間的范圍內(nèi)操作。

23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的硅純化系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括所述收集系統(tǒng)，以從熔融的二元硅合金內(nèi)取出經(jīng)沉淀的硅。