一种多晶硅还原炉用硅芯的制作工艺制造技术

本发明专利技术为一种多晶硅还原炉用硅芯的制作工艺。一种多晶硅还原炉用硅芯的制作工艺，包括：(1)装料：将原料放入置于单晶炉内的石英坩埚内；(2)加热：在低真空下，加热原料至熔融；(3)熔接：液面平稳后，将硅芯籽晶下降，侵入液面进行熔接；(4)拉晶：降低液面温度，缓慢提拉硅芯籽晶，使硅液随着硅芯籽晶提升逐步凝固，形成硅芯；(5)长晶；(6)收尾：当硅芯生长至所需长度后，快速提升硅芯籽晶，使硅芯与液面连接处断开，获取硅芯。(7)停炉。本发明专利技术所述的一种多晶硅还原炉用硅芯的制作工艺，可提高硅芯生产效率，其拉制原料可采用市面上普通的多晶硅块，同时不需要金刚线切割，人员需求、生产成本、环保成本远远低于现有技术。

【技术实现步骤摘要】
一种多晶硅还原炉用硅芯的制作工艺
本专利技术属于多晶硅领域，具体涉及一种多晶硅还原炉用硅芯的制作工艺。
技术介绍
现阶段电子级、太阳能级多晶硅料生产仍然以西门子法为主流生产方法，因此硅芯是多晶硅生产环节必不可少的主要辅材，其产量、规格尺寸、质量对多晶硅生产过程和产品质量有较大的影响，随着多晶硅料市场需求增加和产品质量的提升，现有的硅芯炉拉制工艺和单晶棒切割方硅芯制作工艺在产量、成本上基本达到一个瓶颈，急需一种新工艺来进一步改善硅芯生产。硅芯制作是伴随西门子法多晶硅生产工艺诞生的，初始阶段硅芯炉采用Φ40mm的硅棒进行硅芯拉制，一次只能拉制1根硅芯，硅芯生产效率极低，随着行业发展，逐步开发出可同时拉制5根硅芯的硅芯炉，硅芯原料棒直径也增大至Φ90-110mm；但随着硅芯原料直径需求增大，其还原炉生产外表面粗糙度、致密性越来越难保障，满足拉制5根硅芯原料棒已到极限，极难进一步扩大原料硅棒直径满足可同时拉制更多硅芯需求。此时CZ单晶拉制技术提升可拉制Φ180-200的硅棒，单晶炉+金刚线切割的方硅芯成本得到一定程度的降低，但总成本仍高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多晶硅还原炉用硅芯的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)装料：将多晶硅原料放入置于单晶炉内的石英坩埚内；/n(2)加热：在低真空条件下，均匀加热原料至完全熔融后，调节液位高度和液面温度到指定工艺值；/n(3)熔接：充入氩气，将炉压缓慢升高，形成正向气体，带出硅料中高温挥发的杂质；待液面温度和液面震荡趋于平稳后，将硅芯籽晶缓慢下降，侵入液面1-2cm进行熔接；/n(4)拉晶：降低液面温度5-10℃后，缓慢提拉硅芯籽晶，使融化的硅液在表面张力作用下，随着硅芯籽晶缓慢提升，脱离液面后，逐步凝固，形成连续的圆柱状硅芯；/n(5)长晶：设定硅芯籽晶提升速度，根据工艺曲线设定加热器功率、...

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅还原炉用硅芯的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)装料：将多晶硅原料放入置于单晶炉内的石英坩埚内；
(2)加热：在低真空条件下，均匀加热原料至完全熔融后，调节液位高度和液面温度到指定工艺值；
(3)熔接：充入氩气，将炉压缓慢升高，形成正向气体，带出硅料中高温挥发的杂质；待液面温度和液面震荡趋于平稳后，将硅芯籽晶缓慢下降，侵入液面1-2cm进行熔接；
(4)拉晶：降低液面温度5-10℃后，缓慢提拉硅芯籽晶，使融化的硅液在表面张力作用下，随着硅芯籽晶缓慢提升，脱离液面后，逐步凝固，形成连续的圆柱状硅芯；
(5)长晶：设定硅芯籽晶提升速度，根据工艺曲线设定加热器功率、坩埚上升速率，确保硅芯等径生长；
(6)收尾：当硅芯生长至所需长度后，结束所述的拉晶步骤，快速提升硅芯籽晶，使硅芯与液面连接处断开，获取硅芯，关闭隔离阀，旋转上炉体，将硅芯取出；
(7)停炉。


2.根据权利要求1所述的制作工艺，其特征在于，
所述的步骤(2)中，加热过程中，石英坩埚的转速为15-25r/min；
原料完全熔融后，石英坩埚的转速为4-6r/min。
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【专利技术属性】
技术研发人员：钟峥，谭忠芳，
申请(专利权)人：新疆大全新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65