[发明专利]电子束连续熔炼去除多晶硅中氧杂质的方法及其装置

权利要求书

1.一种电子束连续熔炼去除多晶硅中氧杂质的方法，其特征在于：在电子束熔炼炉内，通过送料机构向熔炼坩埚内送待除氧多晶硅料，并采用电子束对其熔化形成硅液，进行熔炼除氧，当熔炼坩埚达到承载量时，利用翻转机构将熔炼坩埚内的硅液倒入位于电子束熔炼炉内底部的装载坩埚内，然后重复在熔炼坩埚内进行待除氧多晶硅料的熔炼除氧，直至装载坩埚内达到承载量，经冷却后即可开炉取出装载坩埚内的硅锭。

2.根据权利要求1所述的电子束连续熔炼去除多晶硅中氧杂质的方法，其特征在于按照以下步骤进行：

（1）备料：将氧含量为4～8ppmw、粒径为10～30mm的待除氧多晶硅料经清洗烘干后放入电子束熔炼炉内的送料机构中；

（2）预处理：对电子束熔炼炉开启冷却水循环，对电子束熔炼炉内进行抽真空处理，抽至0.05Pa以下；对电子枪抽真空处理，抽至0.005Pa以下，然后进行预热，预热电子枪10～15min后，关闭预热；

（3）熔炼提纯：启动送料机构，持续向熔炼坩埚内送料，当熔炼坩埚内的承载量达到1/4～1/3时，关闭送料机构；启动电子枪，设定电子枪束流为200～1200mA，控制电子枪的电子束能量分布，将加入的待除氧多晶硅料进行熔化成硅液，然后继续轰击熔炼；启动翻转机构，将熔炼坩埚内的硅液倒入位于电子束熔炼炉内底部的装载坩埚内，然后熔炼坩埚复位；

（4）重复步骤（3）直至装载坩埚内达到承载量，关闭电子枪，经冷却降温至200℃以下，关闭真空系统，向电子束熔炼炉内充气后开炉取出装载坩埚中的硅锭。

3.根据权利要求2所述的电子束连续熔炼去除多晶硅中氧杂质的方法，其特征在于步骤（3）中的轰击熔炼的时间为5～15min。

4.一种权利要求1所述的电子束连续熔炼去除多晶硅中氧杂质的装置，包括炉体，其特征在于炉体内上部与上炉盖连通安装有送料机构和电子枪，位于炉体内的送料机构的送料口下方设置有熔炼坩埚，该熔炼坩埚底部设置有翻转机构，翻转机构与下炉盖相通连，位于炉体内翻转机构一侧安置有装载坩埚。

5.根据权利要求4所述的电子束连续熔炼去除多晶硅中氧杂质的装置，其特征在于熔炼坩埚为带有凹形熔化池的水冷铜坩埚。

6.根据权利要求4所述的电子束连续熔炼去除多晶硅中氧杂质的装置，其特征在于装载坩埚为水冷铜坩埚。

7.根据权利要求4所述的电子束连续熔炼去除多晶硅中氧杂质的装置，其特征在于装载坩埚为铸铁模具。

8.根据权利要求7所述的电子束连续熔炼去除多晶硅中氧杂质的装置，其特征在于铸铁模具为分体式结构，四周与底部通过连接件连接而成。