专利名称：生产多晶硅的方法
生产多晶硅的方法技术领域
本发明有关于一种多晶硅的生产方法，尤指一种高纯度多晶硅的生产方法。
技术背景
硅材料成为新技术领域的重要基础材料，例如太阳能电池、半导体技术等。同时， 硅材料的纯度直接影响到新技术领域的后续工艺，以及最终产品的性能和寿命。
怎样工业化、低成本的获得高纯度硅晶体，例如纯度大于99. 9999%，成为制约新技术发展重要问题。发明内容
为了得到一种适于大规模工业化、且同时达到高纯度、低成本、低污染、高效率的生产周期的多晶硅生产方法。
本发明公开一种生产多晶硅的方法，其特征在于包括步骤如下
将硅原料放入坩埚中，通过电子束熔化原料的顶部，形成熔融状态；
在达到1500°C的熔融状态下保温，并加入造渣剂进行氧化造渣、去渣；
将去渣后的硅熔液倒入容器中，并保温36小时凝固成锭；
切除硅锭顶部，打磨四周、去除金属杂质，以得到低磷、低金属多晶硅锭。
本发明同现有技术相比，生产周期短，生产加工中外来杂质污染几率小，去除有害物质彻底，并适合大规模工业化生产。
具体实施方式
本发明为一种生产多晶硅的方法，尤其是太阳能级的多晶硅。该方法包括
将硅原料放入坩埚中，该原料中具有高磷、高金属、硼等有害杂质。所述坩埚可以采用石英、石墨等材料制成。
通过电子束熔化原料的顶部，形成熔融状态。
在达到1500°C的熔融状态下保温，并加入造渣剂进行氧化造渣、去渣，其中造渣剂为高纯石英砂(SiO2)、Na2Si03、碳酸钠、氧化钙(CaO)、氟化钙、氢氧化钡中的一种或几种。优选的所述造渣剂为Na2Si03、SiOjP CaF2，且它们的重量比为6 3. 2 1. 2。而对应的所述造渣剂与工业硅的重量比为1 3。
将去渣后的硅熔液倒入容器中，并保温36小时凝固成锭。
切除硅锭顶部，打磨四周、去除金属杂质，以得到低磷、低金属多晶硅锭。作为优选，所述被切除顶部占总高度的8%，即通过切除底部含有有害杂质部分，获得高纯度的硅Iio
同时，本发明所得的规定可以继续加工，获得更高纯度的硅粉。所述后续方法还包括将硅锭破碎至100至200目(通常采用物理粉碎)、筛分，磁选后，放入容器中；加入浓度为25%的混合酸，该混合酸中包含盐酸、氢氟酸和硝酸。对液体进行升温至90°C，并对其搅拌反应5小时；对其中粉末进行过滤并洗涤至Wi中性；对粉末进行脱水、烘干成硅粉并包装。
作为进一步提纯，对所述硅份加热至完全熔融，并保温40至50分钟，然后将熔融硅浇注到定向凝固柑祸内，冷却得到多晶硅。
以上所举者仅系本创作之部份实施例，并非用以限制本创作，致依本创作之创意精神及特征，稍如变化修饰而成者，亦应包括在本专利范围之内。
权利要求
1.一种生产多晶硅的方法，其特征在于包括步骤如下将硅原料放入坩埚中，通过电子束熔化原料的顶部，形成熔融状态； 在达到1500°C的熔融状态下保温，并加入造渣剂进行氧化造渣、去渣； 将去渣后的硅熔液倒入容器中，并保温36小时凝固成锭； 切除硅锭顶部，打磨四周、去除金属杂质，以得到低磷、低金属多晶硅锭。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述被切除顶部占总高度的8%。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述造渣剂为Na2Si03、SiA和CaF2,且它们的重量比为6 3.2 1.2。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述造渣剂与工业硅的重量比为1 3。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 将硅锭破碎至100至200目、筛分，磁选后，放入容器中； 加入浓度为25%的混合酸，升温至90°C，搅拌反应5小时； 过滤并洗涤至Wi中性；脱水、烘干成硅粉并包装。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述硅份加热至完全熔融，并保温40至 50分钟，然后将熔融硅浇注到定向凝固柑祸内，冷却得到多晶硅。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述多晶硅为太阳能级的多晶硅。
全文摘要
一种生产多晶硅的方法，包括将硅原料放入坩埚中，通过电子束熔化原料的顶部，形成熔融状态；在达到1500℃的熔融状态下保温，并加入造渣剂进行氧化造渣、去渣；将去渣后的硅熔液倒入容器中，并保温36小时凝固成锭；切除硅锭顶部，打磨四周、去除金属杂质，以得到低磷、低金属多晶硅锭。该法是一种适于大规模工业化、且同时达到高纯度、低成本、低污染、高效率的生产周期的多晶硅生产方法。
文档编号C01B33/037GK102491338SQ20111037688
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者虞海盈 申请人:虞海盈