[发明专利]一种去除多晶硅中杂质磷的方法及装置

权利要求书

1、一种去除多晶硅中杂质磷的方法，采用电子束去除多晶硅中杂质磷，其特征在于，此方法中采用双电子束，用旋转水冷铜坩埚的方式使电子束可以充分对多晶硅进行熔炼，可以在熔炼过程中加料实现连续作业，去除多晶硅中杂质磷，其步骤如下：

1)、将多晶硅料(4)装入水冷铜坩埚(5)中，多晶硅的装入量为水冷铜坩埚(5)的三分之一位置，关闭真空装置盖(2)；

2)、抽真空过程：先用机械泵(7)和罗兹泵(8)将真空室(3)抽到低真空10^-0pa，再用扩散泵(9)抽到高真空10^-3pa以下；

3)、给左右电子枪(15、1)预热，设置高压为25-35kW，高压预热5-10分钟，关闭高压，设置左右电子枪(15、1)束流为70-200mA，束流预热5-10分钟，关闭左右电子枪(15、1)束流；

4)、同时打开左右电子枪(15、1)的高压和束流，稳定后用左右电子枪(15、1)轰击多晶硅料(4)，增大左右电子枪(15、1)束流到500-800mA，持续轰击20-50分钟，直到多晶硅料(4)全部熔化；

5)、调节右电子枪(1)的束流到零，旋转机械转轴(17)，机械转轴带动水冷铜坩埚(5)向左电子枪(15)的方向偏转45°，用左电子枪(15)轰击20-40分钟，反方向旋转机械转轴(17)，机械转轴带动水冷铜坩埚(5)反转45°，旋转水冷铜坩埚(5)归位；

6)、增大右电子枪(1)的束流到500-800mA，调整左电子枪(15)的束流到零，旋转机械转轴(17)，机械转轴带动水冷铜坩埚(5)向右电子枪(1)的方向偏转45°，用右电子枪(1)轰击20-40分钟，继续旋转机械转轴(17)，机械转轴带动水冷铜坩埚(5)再向右电子枪(1)偏转45℃，垂直于右电子枪(1)，将液态硅倒入水冷铜容器(6)中后，反向旋转机械转轴(17)，机械转轴带动水冷铜坩埚(5)正方向转动90°，再将水冷铜坩埚(5)归位；

7)、再由进料口(14)投入多晶硅(13)至水冷铜坩埚(5)中，到三分之一的位置，连续作业，重复4-6步；

8)、关闭左右电子枪(15、1)；

9)、依次关闭扩散泵(9)和罗兹泵(8)及机械泵(7)，待温度降到200℃左右时，打开放气阀(11)，打开真空装置盖(2)从水冷铜容器(6)中取出硅锭。

2、权利要求1所述的一种去除多晶硅中杂质磷的方法所用的装置，其特征在于，由真空装置盖(2)与真空圆桶(12)构成装置外壳，真空圆桶(12)内腔即为真空室(3)，真空室(3)内左面的水冷铜坩埚(5)固定在铜支架(16)上，机械转轴(17)穿过铜支架(16)和铜托盘(18)，铜托盘(18)固定在设备壳(2)上，水冷铜坩埚(5)的旋转范围为：-45°-90°，左右电子枪(15、1)分别固定在水冷铜坩埚(5)上方的两端位置，真空室(3)的右下方安有水冷铜容器(6)，铜支撑杆(10)与水冷铜容器(6)相连、焊牢，机械泵(7)和罗兹泵(8)及扩散泵(9)固定在真空壳(2)外部，放气阀(11)安装在真空壳(2)的左下部。