CN104131344A - 高压吹气分离高杂质熔硅的装置及其方法 - Google Patents
高压吹气分离高杂质熔硅的装置及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104131344A CN104131344A CN201410339744.6A CN201410339744A CN104131344A CN 104131344 A CN104131344 A CN 104131344A CN 201410339744 A CN201410339744 A CN 201410339744A CN 104131344 A CN104131344 A CN 104131344A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crucible
- gas
- silicon
- impurity
- blow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
高压吹气分离高杂质熔硅的装置及其方法,在炉体内下部设有石墨底座,在石墨底座上配有装入多晶硅料的坩埚,在炉体内位于坩埚周边设有与系统控制装置相接的加热体,在炉体上方有与供气装置相接的吹气管,吹气管的出气端头朝向坩埚内侧的底面并分布在坩埚的中心与坩埚内侧面之间。向坩埚内装入多晶硅料,关闭炉体的腔室,抽高真空,真空度小于0.1Pa;加温熔化;长晶;通过供气装置利用吹气管向硅液顶部先后吹热和冷的保护气体,使熔硅向坩埚的中心和边缘聚集,形成凸起,然后凝固,冷却至出炉温度后出炉,去除高密杂质的凸起部分。具有提高出成率和降低成本的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种多晶硅的提纯和铸锭用装置及方法,特别是一种高压吹气分离高杂质熔硅的装置及其方法。
背景技术
在多晶硅的提纯或铸锭环节中,顶部硅料是杂质密集区,硅锭在凝固成型后杂质会从顶部高浓度区域向底部浓度区域扩散,从而影响硅锭利用率。硅锭凝固成型后由于杂质扩散作用,杂质区随时间的增加而扩大,切除的高度也随之增加,出成率随之降低;通常方法是在硅锭成型后,用专业的切割机设备将顶部高杂质区切除,后期处理顶部高杂质区成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种多晶硅在提纯和铸锭过程中硅液凝固时其表面可形成凸起、并滞后凝固、凸起部位可聚集杂质的高压吹气分离高杂质熔硅的装置及其方法,以方便去除具有高密杂质的凸起部分,提高出成率,降低成本。
本发明的高压吹气分离高杂质熔硅的装置,包括炉体,在炉体内下部设有石墨底座,在石墨底座上配有装入多晶硅料的坩锅,在炉体内位于坩锅周边设有与系统控制装置相接的加热体,在炉体上方有与供气装置相接的吹气管,吹气管的出气端头朝向坩锅内侧的底面并分布在坩锅的中心与坩锅内侧面之间。
本发明的利用高压吹气分离高杂质熔硅的装置对多晶硅进行加热凝固除杂方法,步骤如下:
1、向坩锅内装入多晶硅料,关闭炉体的腔室,抽高真空,真空度小于0.1Pa;
2、检查设备各项参数,确认无误后开始运行程序;
3、温度达到1420-1480℃后,进入保温状态,保温时间为1-2小时,直到出现硅料完全熔化现象后,即通过观察窗看见硅料完全处于液态,进入长晶阶段
4、长晶阶段,通过石英棒每一个小时测量一次固液界面高度,并控制固液界面的生长速度;
5、当固液界面位置到达距硅液顶部3-8厘米的位置时,设定程序控温降低固液界面的生长速度,通过供气装置利用吹气管7向硅液顶部吹热的保护气体,使熔硅向坩埚的中心和边缘聚集,形成凸起,待熔硅液面稳定,无飞溅,无波动现象,再通过供气装置利用吹气管7吹入冷的保护气体,使凸起的熔硅迅速凝固,所述的冷的保护气体的温度为室温,热的保护气体的温度为700℃-1450℃,气体压力均控制在0.2MPa-1Mpa之间;
6、冷却阶段,硅锭冷却到设定温度出炉;
7、去除高密杂质的凸起部分。
利用本发明的除杂装置对多晶硅进行提纯和铸锭,在硅碇最后凝固阶段,通过向顶部吹热的保护性气体,将熔硅向坩埚中心和边缘推排,当熔硅在中心和边缘聚集后,随后再通过高压吹气管吹冷的保护性气体,中心和边缘聚集的熔硅加快散热迅速凝固。硅碇出炉后,不需要专业设备进行切割,只要用钨锤将最后凝固的高杂质区敲掉即可,提高了出成率,降低了成本。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示:本发明的高压吹气分离高杂质熔硅的装置,包括炉体3,在炉体3内下部设有石墨底座4,在石墨底座4上配有装入多晶硅料的坩锅2,在炉体3内位于坩锅2周边设有与系统控制装置相接的加热体1,在炉体3上方有与供气装置相接的带控制阀8的吹气管7,吹气管7的出气端头朝向坩锅2内侧的底面并分布在坩锅2的中心与坩锅内侧面之间。
本发明的利用高压吹气分离高杂质熔硅的装置对多晶硅进行加热凝固除杂方法,步骤如下:
1、向坩锅2内装入多晶硅料,坩锅置于石墨底座4上,关闭炉体3的腔室,抽高真空,真空度小于0.1Pa;
2、检查设备各项参数,确认无误后开始运行程序,加温;
3、温度达到1420-1480℃后,进入保温状态,保温时间为1-2小时,直到出现硅料完全熔化现象后,即通过炉体顶部观察窗看见硅料完全处于液态,进入长晶阶段;
4、长晶阶段,通过石英棒每一个小时测量一次固液界面高度,并控制固液界面的生长速度;
5、当固液界面6位置到达距硅液顶部3-8厘米的位置时,设定程序控温降低固液界面的生长速度,控制高压吹气管7同时向熔硅液面5顶部吹热的惰性保护气体,这时由于熔硅表面压强不均,造成熔硅向坩埚2中心和边缘聚集,待状态稳定后,即通过观察口看到熔硅液面稳定,无飞溅,无剧烈波动现象,再换吹冷的惰性保护气体使聚集在边缘的熔硅迅速凝固。冷热气体是一种气氛,不同的就是冷气的温度是室温,热气的温度是700℃-1450℃的气体。两种气体压力控制在0.2MPa-1Mpa之间;
6、冷却阶段,硅锭冷却到设定温度出炉
7、去除高密杂质的凸起部分。
Claims (2)
1.一种高压吹气分离高杂质熔硅的装置,包括炉体(3),在炉体(3)内下部设有石墨底座(4),在石墨底座(4)上配有装入多晶硅料的坩锅(2),在炉体(3)内位于坩锅(2)周边设有与系统控制装置相接的加热体(1),其特征在于:在炉体(3)上方有与供气装置相接的吹气管(7),吹气管(7)的出气端头朝向坩锅(2)内侧的底面并分布在坩锅(2)的中心与坩锅内侧面之间。
2.一种利用权利要求1所述的高压吹气分离高杂质熔硅的装置对多晶硅进行加热凝固除杂方法,其特征在于:步骤如下:
1、向坩锅(2)内装入多晶硅料,关闭炉体(3)的腔室,抽高真空,真空度小于0.1Pa;
2、检查设备各项参数,确认无误后开始运行程序;
3、温度达到1420-1480℃后,进入保温状态,保温时间为1-2小时,直到出现硅料完全熔化现象后,即通过观察窗看见硅料完全处于液态,进入长晶阶段
4、长晶阶段,通过石英棒每一个小时测量一次固液界面高度,并控制固液界面的生长速度;
5、当固液界面位置到达距硅液顶部3-8厘米的位置时,设定程序控温降低固液界面的生长速度,通过供气装置利用吹气管7向硅液顶部吹热的保护气体,使熔硅向坩埚(2)的中心和边缘聚集,形成凸起,待熔硅液面稳定,无飞溅,无波动现象,再通过供气装置利用吹气管7吹入冷的保护气体,使凸起的熔硅迅速凝固,所述的冷的保护气体的温度为室温,热的保护气体的温度为700℃-1450℃,气体压力均控制在0.2MPa-1Mpa之间;
6、冷却阶段,硅锭冷却到设定温度出炉;
7、去除高密杂质的凸起部分。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410339744.6A CN104131344B (zh) | 2014-07-17 | 2014-07-17 | 利用高压吹气分离高杂质熔硅的装置对多晶硅进行加热凝固除杂方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410339744.6A CN104131344B (zh) | 2014-07-17 | 2014-07-17 | 利用高压吹气分离高杂质熔硅的装置对多晶硅进行加热凝固除杂方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104131344A true CN104131344A (zh) | 2014-11-05 |
CN104131344B CN104131344B (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=51804190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410339744.6A Expired - Fee Related CN104131344B (zh) | 2014-07-17 | 2014-07-17 | 利用高压吹气分离高杂质熔硅的装置对多晶硅进行加热凝固除杂方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104131344B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105543954A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-04 | 陈鸽 | 一种带有载气加热装置的多晶铸锭炉 |
CN105603515A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-25 | 陈鸽 | 一种用于多晶铸锭炉的导流装置 |
CN105603522A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-25 | 陈鸽 | 一种带有导流装置的多晶硅铸锭炉 |
CN105671632A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-06-15 | 陈鸽 | 一种内置换热器及载气加热装置的多晶铸锭炉 |
CN108217657A (zh) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 孙文彬 | 分凝提纯高纯硅的方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63233093A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-28 | Hoxan Corp | シリコンリボンの製造方法 |
CN201133765Y (zh) * | 2007-11-30 | 2008-10-15 | 上海普罗新能源有限公司 | 一种多晶硅分凝铸锭炉 |
CN201201903Y (zh) * | 2008-09-11 | 2009-03-04 | 上海普罗新能源有限公司 | 多温区硅料提纯与铸锭真空炉 |
JP2009263175A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Bridgestone Corp | 焼成炉及び炭化珪素粉体の製造方法 |
CN201495107U (zh) * | 2009-08-12 | 2010-06-02 | 管悦 | 一种具有高质量提纯多晶硅的多晶炉 |
CN102517634A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-06-27 | 江苏协鑫硅材料科技发展有限公司 | 多晶硅铸锭炉的气流控制结构及其使用方法 |
CN202558969U (zh) * | 2012-05-24 | 2012-11-28 | 天威新能源控股有限公司 | 一种低杂质含量硅锭铸造炉 |
-
2014
- 2014-07-17 CN CN201410339744.6A patent/CN104131344B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63233093A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-28 | Hoxan Corp | シリコンリボンの製造方法 |
CN201133765Y (zh) * | 2007-11-30 | 2008-10-15 | 上海普罗新能源有限公司 | 一种多晶硅分凝铸锭炉 |
JP2009263175A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Bridgestone Corp | 焼成炉及び炭化珪素粉体の製造方法 |
CN201201903Y (zh) * | 2008-09-11 | 2009-03-04 | 上海普罗新能源有限公司 | 多温区硅料提纯与铸锭真空炉 |
CN201495107U (zh) * | 2009-08-12 | 2010-06-02 | 管悦 | 一种具有高质量提纯多晶硅的多晶炉 |
CN102517634A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-06-27 | 江苏协鑫硅材料科技发展有限公司 | 多晶硅铸锭炉的气流控制结构及其使用方法 |
CN202558969U (zh) * | 2012-05-24 | 2012-11-28 | 天威新能源控股有限公司 | 一种低杂质含量硅锭铸造炉 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105603515B (zh) * | 2016-02-03 | 2017-12-08 | 京山新瑞达通用机器有限公司 | 一种用于多晶铸锭炉的导流装置 |
CN105603522B (zh) * | 2016-02-03 | 2017-12-22 | 重庆市龙泉汽车配件有限公司 | 一种带有导流装置的多晶硅铸锭炉 |
CN105603522A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-25 | 陈鸽 | 一种带有导流装置的多晶硅铸锭炉 |
CN105671632A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-06-15 | 陈鸽 | 一种内置换热器及载气加热装置的多晶铸锭炉 |
CN107419332A (zh) * | 2016-02-03 | 2017-12-01 | 陈鸽 | 一种内置换热器、导流装置及载气加热装置的多晶铸锭炉 |
CN105543954B (zh) * | 2016-02-03 | 2017-12-08 | 重庆丰银包装材料有限公司 | 一种带有载气加热装置的多晶铸锭炉 |
CN105603515A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-25 | 陈鸽 | 一种用于多晶铸锭炉的导流装置 |
CN107488875A (zh) * | 2016-02-03 | 2017-12-19 | 陈鸽 | 一种内置换热器的多晶铸锭炉 |
CN105543954A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-04 | 陈鸽 | 一种带有载气加热装置的多晶铸锭炉 |
CN107513765A (zh) * | 2016-02-03 | 2017-12-26 | 陈鸽 | 一种带有载气加热装置的多晶铸锭炉 |
CN107523863A (zh) * | 2016-02-03 | 2017-12-29 | 陈鸽 | 一种内置载气加热装置的多晶铸锭炉 |
CN107699945A (zh) * | 2016-02-03 | 2018-02-16 | 陈鸽 | 一种带有载气加热装置及导流装置的多晶铸锭炉 |
CN105671632B (zh) * | 2016-02-03 | 2018-06-05 | 内蒙古上航新能源有限公司 | 一种内置换热器及载气加热装置的多晶铸锭炉 |
CN107513765B (zh) * | 2016-02-03 | 2020-06-19 | 南京金中冶金铸造有限公司 | 一种带有载气加热装置的多晶铸锭炉 |
CN108217657A (zh) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 孙文彬 | 分凝提纯高纯硅的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104131344B (zh) | 2016-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104131344A (zh) | 高压吹气分离高杂质熔硅的装置及其方法 | |
JP2007332022A (ja) | 多結晶シリコンインゴット製造装置 | |
CN102934239A (zh) | 太阳能电池用的多晶硅锭的高输出制造设备 | |
NO20110755A1 (no) | Fremgangsmater til a fremstille en smelte av silisiumpulver for silisiumkrystallvekst | |
CN103541003A (zh) | 多晶硅铸锭炉 | |
CN203530488U (zh) | 多晶硅铸锭炉 | |
CN202297866U (zh) | 多晶硅铸锭炉的氩气降温装置 | |
CN103924293A (zh) | 一种底部增强冷却装置及其冷却方法 | |
CN106799497A (zh) | 一种纳米锂硅合金粉生产工艺 | |
CN206783819U (zh) | 一种直拉单晶炉热场装置 | |
CN202323114U (zh) | 一种多晶硅铸锭炉底部冷却装置和使用该冷却装置的多晶硅铸锭炉 | |
CN201778147U (zh) | 蓝宝石生长设备及其籽晶快速更换装置 | |
CN104131337A (zh) | 多晶硅提纯或铸锭环节中应用的具有排杂功能的坩锅及多晶硅提纯或铸锭方法 | |
CN103397380B (zh) | 一种多晶硅铸锭炉及其快速铸锭工艺 | |
CN203440497U (zh) | 一种多晶硅铸锭炉 | |
CN104131338A (zh) | 电子束顶部局部加热凝固多晶硅除杂装置及多晶硅加热凝固除杂方法 | |
CN203530486U (zh) | 多晶硅铸锭炉热场结构 | |
CN203530493U (zh) | 多晶硅铸锭炉 | |
CN203530489U (zh) | 多晶硅铸锭炉热场结构 | |
CN203530491U (zh) | 一种多晶硅铸锭装置 | |
CN204097597U (zh) | 一种多晶硅铸锭炉的活动坩埚盖板 | |
CN102912416A (zh) | 新型多晶炉加热装置 | |
CN103833037B (zh) | 一种多晶硅除磷装置及方法 | |
CN102877127A (zh) | 一种多晶铸锭炉及用其生长多晶硅锭的方法 | |
TWI619855B (zh) | 分凝提純高純矽之方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160824 Termination date: 20190717 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |