[發明專利]一種空心硅芯的夾持座

有效

• 申請號: 201110408305.2
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN103159216A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 劉朝軒;王晨光
• 申請（專利權）人: 洛陽金諾機械工程有限公司
• 主分類號: C01B33/021
• 分類號: C01B33/021
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明屬于硅芯的搭接中的夾持機構，尤其是涉及一種空心硅芯或其它晶體管型材料的夾持鎢座、鉬座或石墨座。

【背景技術】

已知的，在西門子法生產多晶硅的過程中硅芯搭接技術是一項非常重要的技術，它主要應用于多晶硅生產的一個環節、即還原反應過程。所述的還原反應過程的原理是：還原反應是在一個密閉的還原爐中進行的，在裝爐前先在還原爐內用硅芯搭接成若干個閉合回路，也就是行話中的“搭橋”；每個閉合回路都由兩根豎硅芯和一根橫硅芯形成“∏”字形結構；每一個閉合回路的兩個豎硅芯分別接在爐底上的兩個電極上，兩個電極分別接直流電源的正負極，然后對硅芯進行加熱，加熱中一組搭接好的硅芯相當于一個大電阻，然后向密閉的還原爐內通入氫氣和三氯氫硅，開始進行還原反應；這樣，所需的多晶硅就會在硅芯表面生成。以上所述就是硅芯及其搭接技術在多晶硅生產中的應用。

在現有的西門子法生產多晶硅的過程中，由于所使用的硅芯直徑通常為φ8mm左右的實心硅芯或經過線切割形成的方硅芯，搭接好的硅芯在正常還原反應過程中，生成的硅不斷沉積在硅芯表面，硅芯的表面積也越來越大，反應氣體分子對沉積面(硅芯表面)的碰撞機會和數量也隨之增大，當單位面積的沉積速率不變時，表面積愈大則沉積的多晶硅量也愈多；因此在多晶硅生長時，還原反應時間越長，硅芯的直徑越大，多晶硅的生長效率也越高，這樣不僅可以大大提高生產效率，同時也降低了生產成本；但是現有的實心硅芯或方硅芯在還原中，都無法很好的克服由于搭接“實心硅芯或方硅芯”的硅芯強度較低，由此導致還原過程中所產生的硅芯倒伏現象，給生產帶來不必要的麻煩和成本的增加；硅芯所述的倒伏現象是指硅芯在密閉的容器內進行生長，由于實心圓硅芯或方硅芯本身工藝所帶來的后果是：

1)、實心硅芯；

實心硅芯的直徑通常在8～10MM左右，由8～10MM生長至120～150MM為例，開始時生長較為緩慢，后期隨著直徑的加大，生長速度也隨之加快；如果直接采用大直徑的實心硅芯，則會造成硅芯本體的重量增加；并且在大直徑實心硅芯的拉制過程中，由于要得到較大直徑的硅芯，拉制速度要控制到很慢，生產效率低下；且生長過程中由于直徑較大，拉直難度極高，并且每次僅可以少量的拉制，也就是拉制根數必將受到限制，對于加大直徑問題現有技術中還有很多難點無法克服，同時大直徑硅芯拉制所消耗的電能和保護性氣體也隨之增加，同時大直徑硅芯還不便于后續加工和搬運；

2)、方硅芯；

目前市場上出現了線切割的方硅芯，由于是在線切割過程中，晶體受到金剛石線切割中的微震，使得成品方硅芯內出現較多肉眼難以察覺的微小裂痕，在硅芯生長通電的瞬間對于裂痕的沖擊較大，使得硅芯生長過程中斷裂或倒塌量大幅度增加，輕者導致該組硅芯無法生長，嚴重時導致停爐。

由上可知，大直徑硅芯替代目前的小直徑硅芯是一種發展趨勢，所以本發明人設計了空心的硅芯，在本案的同族專利申請設計了空心硅芯，為了適應空心硅芯與還原爐的連接，有必要設置專用于空心硅芯的空心硅芯的夾持座。

【發明內容】

為了克服背景技術中的不足，本發明同族專利公開了空心硅芯的加工工藝以及空心硅芯的使用方法，本發明則公開了對于空心硅芯后續使用的一種空心硅芯的夾持座，本發明通過連接座上的插桿對空心硅芯固定或通過連接座上的套管對空心硅芯固定，也可通過插桿和套管組合對空心硅芯下端固定，本發明結構簡單，尤其適應空心硅芯結構的固定。為了實現上述發明的目的，本發明采用如下技術方案：

一種空心硅芯的夾持座，包括連接座和豎硅芯管的固定機構，在連接座的上部面上設有豎硅芯管的固定機構，所述豎硅芯管的固定機構為豎硅芯管的下端內孔固定；或豎硅芯管的下端外部固定；或豎硅芯管的下端內孔及其豎硅芯管的外緣面同時固定。

所述的空心硅芯的夾持座，所述豎硅芯管的下端內孔固定為在連接座的上部設置插桿，所述插桿與豎硅芯管的下端內孔插接。

所述的空心硅芯的夾持座，所述插桿的外緣面與豎硅芯管的下端內孔緊密配合。

所述的空心硅芯的夾持座，在插桿的上端設有尖頭或圓錐頭。

所述的空心硅芯的夾持座，所述豎硅芯管的下端外部固定，在連接座的上部設有套管，所述套管內的空腔管壁與豎硅芯管的外緣面套接。

所述的空心硅芯的夾持座，所述套管內的空腔管壁與豎硅芯管的外緣面緊密配合。

所述的空心硅芯的夾持座，所述豎硅芯管的下端內孔及其豎硅芯管的外緣面同時固定，在連接座的上部設有插桿，在插桿的外部間隔設有套管，所述套管的下端與連接座連接，在插桿的外緣面與套管之間的間隙形成豎硅芯管的夾持機構。