[发明专利]一种可重复利用的测试棒及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸锭长晶速率或熔化速率测量领域，尤其涉及一种可重复利用的测试棒及其应用方法。

背景技术

硅晶体材料广泛应用在光伏太阳能、液晶显示和半导体领域。采用多晶硅铸锭技术生长硅晶的过程中，当新购买的多晶硅铸锭炉第一次铸锭，或热场更换，铸锭工艺修改时，本领域的技术人员对多晶硅铸锭炉实际的长晶速率不确切。为了达到合适的长晶速率，需定时监控长晶速率，以作为调整多晶硅铸锭炉工艺参数的依据。另一方面，随着铸锭技术的发展，多数公司都在铸造单晶，该技术也需测量晶体高度，以严格控制硅料的熔化速率，来判断是否熔化到籽晶部位，防止籽晶完全熔化。

目前，测试长晶速率或熔化速率的方法多为：一根测试棒从多晶硅铸锭炉的密封圈定向插入到容置在坩埚内的硅液中，与硅晶实体接触，记录该时刻测试棒的高度，隔段时间后再进行测量，记录另一个时刻的测试棒高度，根据二者的高度差来计算出该时间段的长晶速率或熔化速率，最后测试棒缓慢拔出脱离硅液。采用这种方法时，测试棒一端与铸锭炉的密封圈密合（以避免空气进入炉体，影响硅锭品质）、相对运动，且该端不与硅液接触而不产生变形。而测试棒另一端与硅液接触后脱离硅液，该端由于粘附硅液而易发生腐蚀变形。

通常采用的一种进口测试棒为1.8米，粗细均匀，测试过程中不易漏气的石英棒，一根价值1000人民币。此类石英棒易腐蚀变形，只能使用一至两次，测试成本高。另外，此类石英棒腐蚀变形段较短，其余未变形段较长，造成浪费。另一种国产测试棒为1.8米，粗细相对不均匀，偶尔漏气的石英棒，一根价值340人民币，不能保证采购到的石英棒都能用于测试。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可重复利用的测试棒及其应用方法。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种可重复利用的测试棒，用于测量铸锭长晶速率或熔化速率，所述测试棒包括固定部、连接装置和替代部，所述连接装置连接所述固定部一端和所述替代部一端，所述固定部另一端用于连接在铸锭炉上，所述替代部另一端用于浸入硅液以测试长晶速率或熔化速率。

其中，所述连接装置通过锁紧螺钉，石墨线或氧化铝线连接固定所述固定部一端和所述替代部一端。

其中，所述替代部的长度值大于硅液最大高度值。

其中，所述固定部、所述替代部和所述连接装置的材质的熔点高于被测试的熔融硅液的温度。

其中，所述熔融硅液的最高温度为1500摄氏度。

其中，所述固定部的材质包括钢材、石墨、氧化铝或石英。

其中，所述替代部的材质为耐腐蚀材料，且主要组分为含硅的化合物。

其中，所述替代部的材质包括石英。

其中，所述连接装置的材质包括石墨或氧化铝。

另一方面，本发明提供该可重复利用的测试棒的应用方法，包括：

测量时，所述替代部浸入硅液，所述固定部和所述连接装置未浸入硅液；

测量结束后，所述固定部不变，经连接装置更换所述替代部，以进行下一次测量。

采用本发明的测试棒及其应用方法，再次测量晶体高度时，更换替代部，操作方便，降低了采购成本。而且由于测试棒固定部不变，可多次利用，大大降低了由于测试棒固定部粗细不均，导致测试过程中，空气进入炉体进而影响硅锭品质的的几率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明测试棒浸入硅液的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，一种可重复利用的测试棒10，用于测量铸锭长晶速率或熔化速率，测试棒10包括固定部1，替代部2和连接装置3。连接装置3连接固定部1一端和替代部2一端，固定部1另一端用于连接在铸锭炉上，替代部2另一端用于浸入硅液4以测试长晶速率或熔化速率。