[发明专利]一种基于分层式装料方式的再生多晶硅铸锭工艺

权利要求书

1.一种基于分层式装料方式的再生多晶硅铸锭工艺，采用双电源铸锭炉进行晶硅铸锭，双电源铸锭炉具有顶部加热器和底部加热器，其特征在于步骤如下：

步骤1、在坩埚底部铺设原生多晶硅层；

步骤2、在原生多晶硅层上铺设多层硅废料层，所述硅废料层由下至上按照硅废料等级从低到高排列，所述硅废料等级根据硅废料的电阻率平均值进行划分，电阻率平均值越低，硅废料等级越低；

步骤3、在顶部铺设一层原生多晶硅层；

步骤4、加热铸锭。

2.根据权利要求1所述的基于分层式装料方式的再生多晶硅铸锭工艺，其特征在于：硅废料等级的划分方法如下：

2.1、将不同批次和不同来源的多晶硅废料进行粉碎并放入容器中混合搅拌；

2.2、分别从容器的不同位置随机抽取硅废料X份，X为不小于7的自然数；

2.3、将取出的X份硅废料分别装入标准的柱形容器内压紧，并测量两端间的电阻，并计算该X份硅废料的电阻率，及电阻率的平均值；

2.4、如果满足下述条件：X份硅废料的电阻率与平均值之差的绝对值小于平均值的10%，则认为硅废料已混合均匀；否则继续搅拌硅废料，并转至步骤2.3，直到满足上述条件；

根据所述硅废料混合均匀后电阻率的平均值落在预先划分的区间，将硅废料进行分级，电阻率平均值越低，硅废料所含杂质浓度越高，硅废料等级越低。

3.根据权利要求1所述的基于分层式装料方式的再生多晶硅铸锭工艺，其特征在于：步骤4包括四个阶段：加热熔化阶段、硅锭结晶生长阶段、退火阶段、降温出炉阶段。

4.根据权利要求1所述的基于分层式装料方式的再生多晶硅铸锭工艺，其特征在于：

步骤1、坩埚底部放90公斤原生多晶硅；

步骤2、在原生多晶硅层上铺设两层硅废料层，电阻为390-430 kΩ/cm的硅废料150Kg，电阻为710-740 kΩ/cm的硅废料410Kg，

步骤3、在顶部覆盖200Kg的原生多晶硅；

步骤4、加热熔化硅料时间为1200分钟；缓慢提升隔热笼开始进入硅锭结晶生长阶段；结晶时间为2500分钟；最后将炉温提升到1100℃，保持330分钟，最后自然冷却至可出炉的温度；总的工艺时间为4200分钟。

5.一种基于硅废料的再生多晶硅铸锭分层式装料方法，采用双电源铸锭炉进行晶硅铸锭，双电源铸锭炉具有顶部加热器和底部加热器，其特征在于步骤如下：

步骤1、在坩埚底部铺设原生多晶硅层；

步骤2、在原生多晶硅层上铺设多层硅废料层，所述硅废料层由下至上按照硅废料等级从低到高排列，所述硅废料等级根据硅废料的电阻率平均值进行划分，电阻率平均值越低，硅废料等级越低；

步骤3、在顶部铺设一层原生多晶硅层。

6.根据权利要求5所述的基于硅废料的再生多晶硅铸锭分层式装料方法，硅废料等级的划分方法如下：

2.1、将不同批次和不同来源的多晶硅废料进行粉碎并放入容器中混合搅拌；

2.2、分别从容器的不同位置随机抽取硅废料X份，X为不小于7的自然数；

2.3、将取出的X份硅废料分别装入标准的柱形容器内压紧，并测量两端间的电阻，并计算该X份硅废料的电阻率，及电阻率的平均值；

2.4、如果满足下述条件：X份硅废料的电阻率与平均值之差的绝对值小于平均值的10%，则认为硅废料已混合均匀；否则继续搅拌硅废料，并转至步骤2.3，直到满足上述条件；

根据所述硅废料混合均匀后电阻率的平均值落在预先划分的区间，将硅废料进行分级，电阻率平均值越低，硅废料所含杂质浓度越高，硅废料等级越低。