[发明专利]硅的精制方法以及精制装置

权利要求书

1.一种硅的精制方法，其特征在于包括：

等离子喷射过程，其在低真空度氛围中，向收纳于真空室内的硅熔融容器的金属硅熔液面上喷射由含氧氛围气的惰性气体构成的等离子/气体，以加热该熔融硅从而氧化除去金属硅中所包含的硼；

电子束发射过程，即在高真空度氛围中，向收纳于真空室内的硅熔融容器的金属硅熔液面上发射电子束，以加热该熔融硅从而蒸发除去金属硅中所包含的磷，

其特征在于：当实施了等离子喷射过程或者电子束发射过程的任何一个过程后，在收纳于该熔融容器内的熔融硅保持熔融状态的期间内，将上述真空室切换成适合于下一步实施的电子束发射过程或者等离子喷射过程的真空氛围，实施下一个过程，从而在同一个真空室以及同一个熔融容器内从金属硅中除去硼和磷。

2.一种硅的精制方法，其特征在于精制一个精制单位的硅，包括：

等离子喷射过程，其在低真空度氛围中，向收纳于真空室内的硅熔融容器之内并且由比一个精制单位小的熔融单位所构成的金属硅熔液面上，喷射由含氧氛围气的惰性气体构成的等离子/气体，以加热该熔融硅从而氧化除去金属硅中所包含的硼；

电子束发射过程，其在高真空度氛围中，向收纳于真空室内的熔融容器之内并且由比一个精制单位小的熔融单位所构成的金属硅熔液面上，发射电子束，蒸发除去该熔融硅中所包含的磷。

其特征在于：当实施了等离子喷射过程或者电子束发射过程的任何一个过程后，在收纳于该熔融容器内的熔融硅保持熔融状态的期间内，将上述真空室内切换成适合于下一步实施的电子束发射过程或者离子喷射过程的真空氛围，实施下一个过程，从而在同一个真空室及同一个熔融容器内从金属硅中除去硼和磷，将收纳在该熔融容器内的熔融硅转移到熔液保持容器，并维持该熔液保持容器内处于熔融状态，反复多次进行上述熔融单位工序的操作，便得到一个精制单位的精制硅。

3.权利要求1或权利要求2所记载的硅精制方法，其特征在于：当在低真空度氛围中实施了等离子喷射过程后，快速吸引，以便在收纳于该熔融容器内的熔融硅保持熔融状态的期间之内，使真空室内成为高真空度氛围，实施电子束发射过程。

4.权利要求3所记载的硅精制方法，其特征在于：在低真空度氛围中实施等离子喷射过程之前，真空室内处于高真空度的状态下，向收纳于熔融容器内的硅原料发射电子束，使该硅原料快速熔化。

5.权利要求1至权利要求4中任意一项所记载的硅精制方法，其特征在于：在真空室内，上述等离子喷射过程的低真空度的氛围为惰性气体氛围，并为100至40托，电子束发射过程的真空度超过5×10^-2托。

6.权利要求3至权利要求5中任意一项所记载的硅精制方法，其特征在于：在将真空室抽空为电子束发射过程所需的真空氛围的方法包含一个回收填充在真空室中的惰性气体的工序，该工序是在抽空过程的前阶段，通过使用以串联方式连接在该真空室上的辅助泵快速抽空填充在真空室中的惰性气体来实现的。

7.权利要求1或权利要求2所记载的硅精制方法，其特征在于：

驱动操作硅的熔融容器，通过改变熔融硅与容器壁之间的相对位置，让硅的凝固层顺序地从熔融硅中露出，

实施等离子喷射过程，其在低真空度氛围中，通过向形成于该容器壁上的硅凝固层喷射由所述含氧氛围气的惰性气体组成的等离子，将其熔化并从熔融硅中将硼氧化除去；

实施电子束发射过程，其在高真空度氛围中，通过向形成于该容器壁上的硅凝固层发射电子束，将其熔化并从熔融硅中将磷蒸发除去。

8.权利要求7所记载的硅精制方法，其特征在于：作为操作所述硅凝固层的硅熔融容器，使用一种倾斜旋转式容器，其可以在倾斜的状态下进行旋转。

9.权利要求7所记载的硅精制方法，其特征在于：作为操作所述硅凝固层的硅熔融容器，使用一种双方向翘起式容器，它可让该容器向相互不同的方向上翘起。

10.权利要求7所记载的硅精制方法，其特征在于：作为操作上述硅凝固层的硅熔融容器，使用一种倾斜旋转及双向翘起式容器，它可在让该容器倾斜的状态下进行旋转，同时可使该倾斜旋转容器向相互不同的双方向上翘起。

11.权利要求1所记载的硅精制方法，其特征在于氧氛围气是由水蒸气构成的。