[发明专利]一种去除多晶硅中金属杂质的方法以及装置

权利要求书

1.一种去除多晶硅中金属杂质的方法，包括如下步骤：

（1）将原料硅在石墨坩埚中熔化；

（2）将石墨板放置于熔融硅液的上表面，石墨板与外界直流电压的负极相接，石墨坩埚与外界直流电压的正极相接，所施加的直流电压为10～100V；

（3）通电2～4h后，在通电状态下，石墨坩埚以0.10～0.15mm/min的速率为下降，离开加热区，进行定向凝固，冷却后取出硅锭，切除上层杂质富集区，得到提纯后多晶硅。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，采用感应加热，使熔融硅液的温度保持在1450～1550°C。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，感应加热的时候，采用中频熔融原料硅，中频炉功率控制在100～200KW。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述的原料硅为酸洗后的硅粉，其粒径在40～200目，金属杂质含量为Fe<200ppm，Al<200ppm，Ca<50ppm。

5.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述的原料的质量在80～200kg。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所施加的直流电压为20～70V。

7.一种用于权利要求1～6任一项所述的去除多晶硅中金属杂质的装置，包括：电压控制器（1）、升降主轴（3）、石墨板（4）、石墨坩埚（5）、感应线圈（6）、以及隔热板（7），其中，石墨板置于石墨坩埚盛放的硅液（10）的上表面，石墨板（4）和石墨坩埚（5）底部分别与电压控制器（1）的负极和正极相接，隔热板（7）围绕石墨坩埚（5）外周设置，感应线圈（6）缠绕在隔热板（7）外，升降主轴（7）设在石墨坩埚（5）的下面，控制石墨坩埚（5）下降速率。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括报警托盘（2）、石墨托盘（8）以及报警器（9）。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，石墨托盘（8）设在石墨坩埚（5）的外底部中央，报警坩埚（2）设置在石墨托盘（8）下，并与石墨托盘（8）相接，石墨板（4）和石墨托盘（8）分别与电压控制器（1）的负极和正极接。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的报警托盘（2）的口径与石墨坩埚（5）底部的直径相同，石墨托盘（8）的口径小于或者等于石墨坩埚（5）底部的直径。