[发明专利]П形硅芯拉制装置、П形硅芯拉制方法以及П形硅芯

说明书

本发明提供一种П形硅芯拉制装置、П形硅芯拉制方法以及П形硅芯。所述П形硅芯拉制装置包括：母料固定底座、线圈、硅芯夹持机构；所述母料固定底座与所述线圈沿硅芯拉制方向依次设置；所述硅芯夹持机构包括多个夹持臂以及与所述多个夹持臂均连接的转轴，所述多个夹持臂能够绕所述转轴旋转；所述多个夹持臂包括第一夹持臂与第二夹持臂；并且，所述硅芯夹持机构能够沿硅芯拉制方向移动。本发明的П形硅芯拉制装置能够通过一次拉制过程实现一整根П形硅芯的拉制，拉制得到的П形硅芯为一体结构，应用于多晶硅生产时，直接安装于还原炉的炉底即可，不需要在还原炉中进行硅芯搭接，也解决了硅芯搭接横梁造成的各种倒炉、虚接问题。

技术领域

本发明涉及多晶硅生产领域，尤其涉及一种П形硅芯拉制装置、П形硅芯拉制方法以及П形硅芯。

背景技术

多晶硅是单质硅的一种形态，熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。

目前，在西门子法生产多晶硅的过程中硅芯搭接技术是一项非常重要的技术，它主要应用于多晶硅生产的一个环节，即还原反应过程。所述的还原反应过程的原理是：还原反应是在一个密闭的还原炉中进行的，在装炉前先在还原炉内用硅芯搭接成若干个闭合回路，也就是行话中的“搭桥”；每个闭合回路都由两根竖硅芯和一根横硅芯组成；每一个闭合回路的两个竖硅芯分别接在炉底上的两个电极上，电极分别接直流电源的正负极，然后对硅芯进行加热，加热中一组搭接好的硅芯相当于一个大电阻，向密闭的还原炉内通入氢气和三氯氢硅，进行还原反应；这样，所需的多晶硅就会在硅芯表面生成。以上所述就是硅芯及其搭接技术在多晶硅生产中的应用。

上述结构的硅芯在高压击穿加热过程中，受炉体内气流的影响，硅芯极易晃动导致上部搭接的横梁出现偏差或错位，进而出现倒炉和/或虚接等情况，此时，整个还原炉都需停电、断气以更换硅芯，导致还原炉的工作效率很低，并且由于硅芯易损坏导致多晶硅的生产成本较高。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种П形硅芯拉制装置，能够通过一次拉制过程实现一整根П形硅芯的拉制。

本发明的第二目的在于提供一种П形硅芯拉制方法，利用上述П形硅芯拉制装置实现，容易操作，生产效率高。

本发明的第三目的在于提供一种П形硅芯，结构牢固，在还原炉中容易安装，彻底解决了硅芯搭接造成的倒炉和虚接问题，提高了多晶硅的生产效率。

为实现以上目的，本发明首先提供一种П形硅芯拉制装置，包括：母料固定底座、线圈、硅芯夹持机构；

所述母料固定底座与所述线圈沿硅芯拉制方向依次设置；

所述硅芯夹持机构包括多个夹持臂以及与所述多个夹持臂均连接的转轴，所述多个夹持臂能够绕所述转轴旋转；所述多个夹持臂包括第一夹持臂与第二夹持臂；

并且，所述硅芯夹持机构能够沿硅芯拉制方向移动。

在本发明一些实施例中，所述П形硅芯拉制装置还包括旋转电机，所述多个夹持臂在所述旋转电机的驱动下绕所述转轴旋转。

在本发明一些实施例中，所述多个夹持臂还包括第三夹持臂；优选的，所述多个夹持臂均为可伸缩的夹持臂。

本发明还提供一种П形硅芯拉制方法，使用上述П形硅芯拉制装置实现，包括：

在所述母料固定底座上固定硅芯母料，使用线圈对所述硅芯母料进行加热，使所述硅芯母料的顶部熔融；

所述第一夹持臂携带籽晶通过所述线圈后插入所述硅芯母料顶部的熔融区向上提升拉制，得到第一线性段；

所述第一夹持臂朝与硅芯拉制方向非平行的方向移动，使新拉出的硅芯段向一侧发生弯曲，形成弯曲段；