[发明专利]一种多温区硅材料提纯与铸锭的方法及其装置

摘要

一种多温区硅材料提纯与铸锭的方法及装置，将硅料中加入造渣剂后放入坩埚中，对硅料进行感应加热熔融、真空熔炼，并通入氧化性气体进行反应，随后对硅料进行降温定向凝固，并结晶成硅锭；本发明的装置包括坩埚系统、升降装置、感应加热器和电阻加热体，感应加热器设于电阻加热体上面，其分别构成感应加热区和电阻加热区，升降装置设于电阻加热区下面，并且可以在感应加热区和电阻加热区内上下移动，坩埚系统设于升降装置上，采用本发明的方法及装置提纯及铸锭的硅锭纯度高、提纯效率高，而且整个过程在一个炉体内完成，节约了时间和能源。

主权项

1、一种多温区硅材料提纯与铸锭的方法，其特征在于：将硅料中按照80∶1～100∶1的比例加入造渣剂后放入坩埚中；在感应加热区先抽真空后进行感应加热；硅料温度升至200℃～400℃时，保温0.5～2个小时；继续加热，硅料温度升至800℃～1000℃时，再保温0.5～2个小时；之后升温至1350℃～1430℃，再保温0.5-2小时；加热至硅料熔化成熔融状态；将硅料温度升至1500～1700℃，保温1～3个小时；再将氧化性气体通入熔融状态的硅料中1～3个小时；然后对熔融状态的硅料进行降温，硅料温度降至1450～1500℃时，保温1～3个小时；在感应加热区降温同时将电阻加热区通电，升温至1450℃～1600℃时，降低坩埚至电阻加热区，使坩埚顶部有20～200mm在感应加热区；开始降温使温度降到1400～1500℃时，保温1～3个小时；随后对坩埚底部向上逐步进行降温，并保持坩埚底部的温度水平均匀分布，此时坩埚内的硅料从底部开始结晶，当整个坩埚内的硅料全部结晶后形成一个硅锭，去除该硅锭的顶部和四周与坩埚接触的部分即可。