[发明专利]一种用产品料直接拉制硅芯的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及人工晶体领域，尤其涉及一种硅芯的拉制方法，具体涉及一种用产品料直接拉制硅芯的方法。

【背景技术】

已知的，硅芯作为多晶硅生产的主要载体，其使用量非常大，而现有硅芯的拉制方法为在高频线圈的下方设有原料棒，在高频线圈的上方设有籽晶夹头，所述籽晶夹头包括挂接机构、连接盘和夹持件，其中在连接盘的下部面通过螺钉固定设有夹持件，连接盘的上部面设有挂接机构，所述挂接机构连接机械手，然后在夹持件内设有籽晶；进一步，通过高频线圈对原料棒的上端头进行加热并使其融化，然后籽晶夹头带动籽晶下降直至穿过高频线圈的拉制孔插入原料棒上端的融液内，待籽晶的端头与原料棒上端头的融液融合后，通过籽晶夹头带动籽晶上升，此时籽晶同时带动融液上升并重新结晶，最终形成所需长度的硅芯；其中所使用的原料棒是在还原炉内特殊生产的直径在￠75～￠85mm的硅芯料，硅芯料的具体生长过程为首先将竖硅芯两两一组插到还原炉的电极内，进一步用横硅芯将每两个竖硅芯连接在一起使两个竖硅芯和一个横硅芯形成一个闭合回路，进一步对电极通电并往炉体内通入还原气体，此时炉体内的还原气体会不断的吸附到硅芯的表面形成所需直径的晶棒，硅芯料在还原炉内生长时需要降低进料和沉积速度，进而提高硅芯料的致密度，同时硅芯料在还原内生长到￠75～￠85mm时，由于其表面积大，此阶段是生长的快速期，但是为了获取硅芯料进行硅芯的拉制，就需要停炉，取出拉制好的晶棒作为硅芯料使用，通过该方法获取的硅芯料生产周期长，成本高，效率低等。

【发明内容】

为了实现所述发明目的，本发明提供了一种用产品料直接拉制硅芯的方法，本发明通过选用直径为￠110～￠160mm的产品料作为硅芯拉制的原料棒，大大降低了硅芯的生产成本，提高了生产效率等。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案： 

一种用产品料直接拉制硅芯的方法，所述方法具体包括如下步骤：

一、制备产品料棒：

首先将竖硅芯两两一组插到还原炉的电极内，进一步用横硅芯将每两个竖硅芯连接在一起使两个竖硅芯和一个横硅芯形成一个闭合回路，进一步对电极通电并往炉体内通入还原气体，此时炉体内的还原气体会不断的吸附到硅芯的表面形成所需直径和致密度的￠110～￠160mm产品料棒；

二、产品料棒修整：

接上步，对第一步获取的产品料棒进行切割得到设定长度的产品料棒，进一步对产品料棒进行酸洗和清洗，然后对产品料棒的上端头进行修整，获取产品料棒上端的平面；

三、产品料棒的拉制准备：

接上步，将大直径的高频线圈安装在硅芯炉内的高频线圈固定机构上，然后将第二步获取的产品料棒固定在下轴上，启动下轴升降机构使所述产品料棒上端接近但不接触高频线圈的下部；然后对高频线圈进行通水通电，利用高频线圈对产品料棒上端面进行感应加热；

四、硅芯拉制：

接上步，待产品料棒的上端头靠近高频线圈下面的部位融化并且对应高频线圈拉制孔形成融区后，籽晶夹头带着籽晶缓慢下降，使籽晶穿过高频线圈上的拉制孔并插入到产品料棒端头的小融区内，所述籽晶的端头与产品料棒端头的融液融为一体后，通过籽晶夹头将籽晶向上缓慢拉起，此时产品料棒上部的融液会跟随籽晶上升，其产品料棒下部的下轴也相应跟随同步缓慢上升，此时跟随籽晶提起的融液在通过高频线圈的拉制孔后，由于磁力线的减弱而冷凝获取硅芯。

所述用产品料直接拉制硅芯的方法，步骤二中的所述产品料棒的上端平面与产品料棒的上部外缘直接设有上小下大的锥形结构。 

所述用产品料直接拉制硅芯的方法，步骤二中的所述产品料棒的下端头修整为平面，所述平面便于下轴的稳固夹持。 

所述用产品料直接拉制硅芯的方法，步骤三中使用的高频线圈的线圈圆盘外缘的直径为￠130～￠200mm之间。 

所述用产品料直接拉制硅芯的方法，步骤四中使用的籽晶夹头包括挂接机构、连接盘和夹持件，在所述连接盘的下面设有复数个夹持件，所述夹持件内分别设有籽晶，在连接盘上面的中部设有挂接机构，所述挂接机构连接机械手。