硅芯拉制工艺及硅芯拉制过程中的原料棒预热方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102351187A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102351187A(43)申请公布日2012.02.15(21)申请号201110183614.4(22)申请日2011.07.01(71)申请人乐山乐电天威硅业科技有限责任公司地址614000四川省乐山市高新技术开发区乐高大道6号(72)发明人唐前正张新黄松云叶建林谢华孙波熊锐(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所51124代理人王睿(51)Int.Cl.C01B33/021(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称硅芯拉制工艺及硅芯拉制过程中的原料棒预热方法(57)摘要本发明公开了一种能够实现原料棒方便、快速的预热，同时又不引入影响硅芯质量的杂质的硅芯拉制工艺。该工艺具体包括如下步骤：a、装炉时在原料棒的上端安置由熔点大于硅的导体材料所制成的导热片；b、拉制前利用电磁感应线圈对该导热片进行加热进而预热原料棒；c、在原料棒的上端熔融前摘掉导热片，待其熔融后再将籽晶从电磁感应线圈的芯孔中向下插入熔体；d、向上提升籽晶从而牵引熔体拉伸并通过电磁感应线圈的芯孔。本发明的有益效果是可以大大缩短硅芯拉制时间，提高效率，且导热片可重复使用，节省成本，此外原料棒表面熔化均匀，硅芯拉制成功率大大提高。本发明同时提供了硅芯拉制过程中的原料棒预热方法。CN1023587ACCNN110235118702351192A权利要求书1/1页1.硅芯拉制工艺，该工艺包括如下步骤：a、装炉时在原料棒(5)的上端安置由熔点大于硅的导体材料所制成的导热片(3)；b、拉制前利用电磁感应线圈(2)对该导热片进行加热进而预热原料棒(5)；c、在原料棒(5)的上端熔融前摘掉导热片(3)，待其熔融后再将籽晶(1)从电磁感应线圈(2)的芯孔(201)中向下插入熔体(6)；d、向上提升籽晶(1)从而牵引熔体(6)拉伸并通过电磁感应线圈(2)的芯孔(201)。2.如权利要求1所述的硅芯拉制工艺，其特征是：该导热片(3)由石墨制成。3.如权利要求1或2所述的硅芯拉制工艺，其特征是：该导热片(3)放置并贴附于原料棒(5)的上端面上。4.如权利要求1或2所述的硅芯拉制工艺，其特征是：该导热片(3)通过由高熔点材料制成的牵丝(4)与牵引机构相连。5.硅芯拉制过程中的原料棒预热方法，其特征是：首先在原料棒(5)的端部安置由熔点大于硅的导体材料所制成的导热片(3)，然后利用电磁感应线圈(2)对该导热片(3)进行加热进而预热原料棒(5)，在原料棒(5)的端部熔融前摘掉该导热片(3)。6.如权利要求5所述的预热方法，其特征是：该导热片(3)由石墨制成。7.如权利要求5或6所述的预热方法，其特征是：该导热片(3)放置并贴附于原料棒(5)的端面上。8.如权利要求5或6所述的预热方法，其特征是：该导热片(3)通过由高熔点材料制成的牵丝(4)与牵引机构相连。2CCNN110235118702351192A说明书1/3页硅芯拉制工艺及硅芯拉制过程中的原料棒预热方法技术领域[0001]本申请涉及多晶硅的生产方法，具体涉及硅芯拉制工艺以及硅芯拉制过程中的原料棒预热方法。背景技术[0002]目前，在改良西门子法多晶硅生产过程中，硅芯拉制是在硅芯炉内完成的。现有硅芯炉内由上至下分别设有籽晶夹持机构、电磁感应线圈和原料棒夹持机构，其中，在电磁感应线圈中设有芯孔，装炉后，籽晶、芯孔以及原料棒的中心线处于同一铅垂线上。其具体操作过程为：装炉后操作人员将钼丝缠绕在籽晶上，然后控制籽晶夹持机构缓慢下降直至缠绕有钼丝的籽晶进入电磁感应线圈的芯孔内，此后，钼丝被迅速加热并引红籽晶，熔化的籽晶滴在原料棒的上端面从而对原料棒进行预热，随着原料棒温度的升高，原料棒中的自由电子被激活并开始导电，此后，在电磁感应线圈的加热下原料棒的上端部逐渐融化，之后再将籽晶的头部插入原料棒的上端熔体内，最后再向上提升籽晶从而牵引熔体拉伸，最终将原料棒拉制成硅芯。[0003]在上述的整个拉制过程中，原料棒的预热工序繁琐且预热缓慢是本领域内长期未能解决的技术问题。尤其是，在诸如授权公告号为CN201317831Y的实用新型专利等提倡一次性实现多支硅芯的拉制操作的情况下，要在每支籽晶上缠绕上钼丝的工作将极大的影响生产效率。由于熔融的籽晶滴在原料棒的量很少导致传热缓慢，从滴料到原料棒熔融需要90～150分钟时间，造成硅芯拉制效率难以提高的瓶颈。此外，上述预热方法还存在故障率高，易出现滴液接触电磁感应线圈引起打火、烧坏等问题。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够实现原料棒方便、快速的预热，同时又不引入影响硅芯质量的杂质的硅芯拉制工艺。[0005]本发明的硅芯拉制工艺具体包括如下步骤：a、装炉时在原料棒