一种多晶硅生产用的硅芯制备装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种多晶硅生产用的硅芯制备装置及方法，属于多晶硅生产技术领域，其包括第一连接块和第二连接块。第一连接块和第二连接块为可拆卸连接，将第一连接块和第二连接块安装在一起后，第一连接块和第二连接块在其轴线方向上被限制，即第一连接块和第二连接块无法沿其轴线相对移动。此外，第一连接块和第二连接块在垂直其轴线的方向上也至少具有一个方向被约束，即第一连接块和第二连接块无法沿该方向相对滑动。第一连接块背离第二连接块的一端设置有用于安装硅芯的第一凹槽，第二连接块背离第一连接块的一端设置有用于安装硅芯的第二凹槽。在第一凹槽和第二凹槽内被分别安装上硅芯，这两个硅芯即被固定。连接部件易于加工，操作便捷。操作便捷。操作便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种多晶硅生产用的硅芯制备装置及方法


[0001]本专利技术涉及多晶硅生产
，具体而言，涉及一种多晶硅生产用的硅芯制备装置及方法。

技术介绍

[0002]采用改良西门子法生产多晶硅，在化学气相沉积反应器内安装多根细硅芯作为载体，搭建硅芯横梁形成导电回路。反应器运行时在硅芯内加载电流，以电加热的方式维持硅棒表面在一定的温度范围，满足通入炉内的含硅气体与还原气体反应条件，在硅棒表面沉积单质硅，实现多晶硅棒的增长。硅芯是成品硅棒的一部分，其杂质含量的控制直接影响成品硅棒的品质等级，因而多晶硅制备领域愈加重视硅芯的质量控制与提升。
[0003]一般的，制备多晶硅的CVD反应器使用的细硅芯通过直拉单晶硅棒切割工艺以及多晶硅母料区熔拉制制备。直拉单晶硅棒切割工艺将多晶硅料熔融，引晶拉制成大直径单晶或准单晶硅棒，纵向切割制备相应规格的方硅芯。区熔拉制工艺将多晶硅棒母料局部熔融，引晶拉制相应规格的细圆硅芯。两者共同之处在于需要将原生硅料熔融，熔融状态下的硅化学性质活泼，易与接触物质反应引入污染，且杂质易扩散渗入行成体杂质。此外，直拉、区熔过程存在杂质分凝现象，即杂质含量在制备硅芯的上、下端存在浓度梯度，硅芯质量不均匀，使得最终多晶硅产品等级分类繁琐。综上所述，可以考虑采用原生硅棒切割高纯硅芯，但是还原炉内温场、流场分布不均匀，硅棒不同区域具有不同的直径、形貌，此外，生长的多晶硅棒内部存在应力，硅棒在切割过程中易断，机械强度低，因而影响切割硅芯的长度，所切割的硅芯无法满足大炉型的使用要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开了一种多晶硅生产用的硅芯制备装置，以改善上述的问题。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0006]基于上述的目的，本专利技术公开了一种多晶硅生产用的硅芯制备装置，包括：
[0007]第一连接块，所述第一连接块的第一端设置有第一凹槽，所述第一凹槽沿所述第一连接块的轴线设置，所述第一连接块的第二端设置有第一连接件；以及
[0008]第二连接块，所述第二连接块的第一端设置有第二凹槽，所述第二凹槽沿所述第二连接块的轴线设置，所述第二连接块的第二端设置有用于与所述第一连接件配合的第二连接件，所述第二连接件与所述第一连接件可拆卸配合，且所述第二连接件和所述第一连接件在一个垂直于第二连接块的轴线的至少一个方向上具有约束。
[0009]可选地：所述第一连接件包括第一卡槽，所述第一卡槽的一端延伸至所述第一连接件的端面，且所述第一卡槽沿第一方向贯穿所述第一连接件；所述第一连接件上设置有第一挡块和第二挡块，所述第一挡块与所述第一卡槽在与所述第一方向垂直的第二方向上的投影具有重合部分，所述第二挡块在所述第一连接块的周向上与所述第一卡槽的投影具有重合部分；
[0010]所述第二连接件上设置有卡接部，所述卡接部与所述第一卡槽卡接配合。
[0011]可选地：所述第一卡槽包括第一槽和第二槽，所述第一槽位于所述第一连接件内，且所述第一槽沿所述第一连接件的轴线方向延伸，所述第一槽与所述第一连接件的端面间隔设置，所述第二槽的一端与所述第一槽连通，所述第二槽的另一端延伸至所述第一连接件的侧壁；所述卡接部包括第一卡块和第二卡块，所述第一卡块和所述第一槽卡接配合，所述第二卡块与所述第二槽卡接配合。
[0012]可选地：所述第二槽与所述第一槽垂直设置。
[0013]可选地：所述第一槽的横截面呈圆形，所述第二槽沿所述第一槽的周向呈扇形。
[0014]可选地：所述第二连接件的侧壁上设置有第二卡槽，所述第二卡槽的一端延伸至所述第二连接件的端面，且所述第二卡槽沿第一方向贯穿所述第二连接件，所述第二挡块与所述第二卡槽卡接配合。
[0015]可选地：所述第二卡槽包括第三槽和第四槽，所述第三槽的一端延伸至所述第二连接件的侧壁，所述第三槽的另一端朝向所述第二连接件的轴线方向延伸，所述第四槽与所述第三槽连通，且所述第四槽沿所述连接件的轴线方向延伸；所述第二挡块包括第三卡块和第四卡块，所述第三卡块与所述第三槽卡接配合，所述第四卡块与所述第四槽卡接配合。
[0016]可选地：所述第三槽与所述第四槽垂直设置。
[0017]可选地：所述第三卡块的宽度与所述第二槽的长度相等，且所述第四卡块的宽度与所述第一槽的宽度相等。
[0018]基于上述的目的，本专利技术公开了一种基于上述的硅芯制备装置的硅芯制备方法，包括如下步骤：
[0019]步骤一：将生长的多晶硅致密棒出炉后去除顶部横梁部分和石墨底座夹持部分，然后放入洁净度高温退火炉；
[0020]步骤二：经退火后消除硅棒内部的残余应力，然后用切割机进行切割得到高纯度硅芯；
[0021]步骤三：利用上述的硅芯制备装置进行连接；
[0022]步骤四：将两组通过上述硅芯制备装置连接后的硅芯连接在一起，且其中一个硅芯制备装置沿其轴线转动，以使两组所述硅芯制备装置对所述硅芯的约束方向相互倾斜。
[0023]与现有技术相比，本专利技术实现的有益效果是：
[0024]本专利技术公开的多晶硅生产用的硅芯制备装置及方法获得的大直径高纯致密多晶硅棒机械强度高，可加工性强，可直接采用切割方式进行切割，切割时不容易断棒，提升了硅棒的利用率，节约生产成本；
[0025]利用第一连接块和第二连接块实现硅芯的连接，使其在尺寸、结构上满足各类还原炉反应器的使用要求，用多个连接部分进行连接，增加了硅芯的利用率。另一方面，此种硅芯制备装置及方法制备的硅芯没有额外的污染和杂质引入，对低消耗高纯硅芯的规模化生产具有重要意义。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1示出了本专利技术实施例公开的第一种多晶硅生产用的硅芯制备装置的示意图；
[0028]图2示出了本专利技术实施例公开的第二种多晶硅生产用的硅芯制备装置的示意图；
[0029]图3示出了本专利技术实施例公开的第三种多晶硅生产用的硅芯制备装置的示意图；
[0030]图4示出了本专利技术实施例公开的第一连接块示意图；
[0031]图5示出了本专利技术实施例公开的第二连接块示意图；
[0032]图6示出了本专利技术实施例公开的两组多晶硅生产用的硅芯制备装置的连接示意图；
[0033]图7示出了本专利技术实施例公开的多晶硅生产用的硅芯制备方法的流程图。
[0034]图中：
[0035]110
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第一连接块；111
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第一凹槽；112
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第一连接件；113
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第一卡槽；1131
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第一槽；1132
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第二槽；114
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第二挡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅生产用的硅芯制备装置，其特征在于，包括：第一连接块，所述第一连接块的第一端设置有第一凹槽，所述第一凹槽沿所述第一连接块的轴线设置，所述第一连接块的第二端设置有第一连接件；以及第二连接块，所述第二连接块的第一端设置有第二凹槽，所述第二凹槽沿所述第二连接块的轴线设置，所述第二连接块的第二端设置有用于与所述第一连接件配合的第二连接件，所述第二连接件与所述第一连接件可拆卸配合，且所述第二连接件和所述第一连接件在一个垂直于第二连接块的轴线的至少一个方向上具有约束。2.根据权利要求1所述的多晶硅生产用的硅芯制备装置，其特征在于，所述第一连接件包括第一卡槽，所述第一卡槽的一端延伸至所述第一连接件的端面，且所述第一卡槽沿第一方向贯穿所述第一连接件；所述第一连接件上设置有第一挡块和第二挡块，所述第一挡块与所述第一卡槽在与所述第一方向垂直的第二方向上的投影具有重合部分，所述第二挡块在所述第一连接块的周向上与所述第一卡槽的投影具有重合部分；所述第二连接件上设置有卡接部，所述卡接部与所述第一卡槽卡接配合。3.根据权利要求2所述的多晶硅生产用的硅芯制备装置，其特征在于，所述第一卡槽包括第一槽和第二槽，所述第一槽位于所述第一连接件内，且所述第一槽沿所述第一连接件的轴线方向延伸，所述第一槽与所述第一连接件的端面间隔设置，所述第二槽的一端与所述第一槽连通，所述第二槽的另一端延伸至所述第一连接件的侧壁；所述卡接部包括第一卡块和第二卡块，所述第一卡块和所述第一槽卡接配合，所述第二卡块与所述第二槽卡接配合。4.根据权利要求3所述的多晶硅生产用的硅芯制备装置，其特征在于，所述第二槽与所述第一槽垂直设置。5.根据权利要求4所述的多晶硅生产用...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明财，徐丽丽，张婧，任长春，鲍守珍，宗冰，
申请(专利权)人：青海亚洲硅业半导体有限公司青海省亚硅硅材料工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：