[发明专利]一种浇铸生产硅芯棒的方法

说明书

本发明涉及硅芯生产领域，具体涉及一种浇铸生产硅芯棒的方法，包括以下步骤：S1：将石英管状容器进行预热；S2：将熔融硅液加入到石英管状容器中；S3：将盛有熔融硅液的石英管状容器降温冷却，形成硅芯棒粗品；S4：将硅芯棒外围的石英去除，清洗即得所述硅芯棒。本发明生产硅芯棒的方法，工艺简单，易操作。只需在生产设备中设置多个石英管状容器即可实现多根硅芯棒的同时制备。

技术领域

本发明涉及硅芯生产领域，具体涉及一种浇铸生产硅芯棒的方法。

背景技术

西门子法多晶硅生产中作为还原炉中进行还原反应沉积(CVD)多晶硅的热载体从最初的钼丝或钽管到区熔法生产的硅芯再到目前的线切方硅芯，近年来多晶硅生产中成为了目前国内外多晶硅主流的热载体，目前国内外的多晶硅厂在硅芯棒的生产上多数沿用的是生产太阳能单晶的工艺，多为单晶炉拉制法。

中国专利发明CN102995108A公开了一种连续加料硅单晶炉。包括提拉装置、加料装置、石英坩埚、石墨坩埚、石墨加热器，所述石英坩埚分为内坩埚和外坩埚，内、外坩埚底部相连并有一个相通的孔洞，所述内、外坩埚之间留有加料空隙；所述提拉装置上设置有称重传感器和监测晶棒生长的摄像头；所述加料装置通过加料斗进行加料，所述加料口置于内、外坩埚之间。本发明通过将石英坩埚设置成内外两层，加料装置在内外坩埚之间进行加料，能够有效的防止原料加入时对晶棒生长的影响，保证了生产晶体的整体浓度，降低了特定浓度晶棒的生产成本。

如中国专利发明CN111945223A公开了一种可连续生产的硅芯炉和使用方法，硅芯炉包括：一下炉体，内设有硅芯拉制装置，上部设有可打开关闭的第一隔板；至少两个上炉体，均与所述下炉体可拆卸连接；环境控制装置，用于对下炉体、和与下炉体未安装的上炉体进行环境控制。本发明将炉体分为可拆卸的两部分，在进行硅芯拉制过程中，同时对又一上炉体进行环境控制，相较于现有技术将炉体分为固定连接的两部分，不仅可以解决时间成本的问题(硅芯炉拉制过程总体约需5h，其中加热化料约30min，拆装炉置换过程约30min)，而且可以解决能源成本和资源成本浪费(减少硅芯拉制装置中的原料棒空烧，使得原料棒下半部分有效利用)的问题。

现有技术中单晶炉拉制硅芯，一次只能生产一根硅芯，想要同时生产多根鼓芯，只能增加单晶炉的数量，需要占用大量的场地。而且拉制法容易造成整体浓度不均匀等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有硅芯棒生产中的不足，提供一种浇铸生产硅芯棒的方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种浇铸生产硅芯棒的方法，包括以下步骤：

S1：将石英管状容器进行预热；

S2：将熔融硅液加入到石英管状容器中；

S3：将盛有熔融硅液的石英管状容器降温冷却，形成硅芯棒粗品；

S4：将硅芯棒外围的石英去除，清洗即得所述硅芯棒。

进一步地，S1中，是将石英管状容器预热至1350-1400℃。

进一步地，S1中，所述石英管状容器的高度为220-320cm，内径为5-10cm，容器壁厚度为0.5-1cm。

进一步地，所述石英管状容器外部有石墨保温护套。

所述石墨保温护套防止硅液热量散失过快导致硅液结晶速度过快，同时由于熔融硅液冷却时会有一定的膨胀，在石墨护套的保护下，使石英管状容器不至于过早破裂脱落，保证硅棒冷却成型时整体尺寸的均一性和稳定性。

进一步地，S3中，所述冷却时冷却至50-100℃。

进一步地，在石英管状容器周围设置加热系统，所述加热系统高度大于所述石英管状容器的高度。