[發明專利]硅芯線

在審

• 申請號: 202010285747.1
• 申請日: 2020-04-13
• 公開（公告）號: CN111825095A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 星野成大;岡田哲郎;石田昌彥
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發明涉及的第一方式的硅芯線中，形成于第一硅細棒的一端的外螺紋部與形成于第二硅細棒的一端的內螺紋部相互螺合后緊固。此外，本發明涉及的第二方式的硅芯線中，形成于第一硅細棒的一端的螺紋部與形成于第二硅細棒的一端的螺紋部通過在兩端部形成有螺紋部的接合器相互螺合后緊固。

技術領域

本發明涉及一種在制造多晶硅時使用的硅芯線的構造。

背景技術

多晶硅是作為半導體制造用單晶硅或太陽能電池制造用硅的原料。作為多晶硅的制造方法，西門子法已被普遍知曉，該方法一般是使硅烷類的原料氣體與被加熱的硅芯線(硅細棒)接觸，并利用CVD(Chemical Vapor Deposition)法使多晶硅沉積于該硅芯線的表面。

在所述西門子法中，將鉛直方向的兩根硅細棒、水平方向的一根硅細棒組裝為倒U字型后，將鉛直方向上的兩根硅細棒的下端部連接于芯線支架并固定在配置于底板上的一對金屬電極上。通常，在反應爐內配置有多組倒U字型硅芯線。

在將硅芯線通過通電的方式來加熱至沉積溫度，并提供原料氣體(例如三氯硅烷和氫的混合氣體)時，通過CVD反應來使多晶硅氣相生長在硅芯線的表面，并使具有期望直徑的多晶硅棒形成為倒U字型。

在通過FZ法制造單晶硅時，將形成為倒U字型后的多晶硅的鉛直方向上的兩根多晶硅棒的兩端部切開后使其成為圓柱狀的多晶硅棒，并以此為原料來進行單晶硅的培育。當然，由于被一次拉起的單晶硅的長度變長，因此作為原料的圓柱狀的多晶硅棒越長越好。因此，前提是上述硅芯線在鉛直方向上具有充分的長度。

雖然構成上述倒U字型硅芯線的硅細棒是從多晶硅棒或單晶硅棒提取的，但是在將這些硅棒從反應爐取出時由于其一部分被切除，因此對應的長度就會變短。其結果就是，當試圖獲得在鉛直方向上具有充分長度的硅芯線時，會產生硅細棒的長度不充分的情況，并且必須加長長度較短的硅細棒。

鑒于上述問題，特開2011－116634號公報公開了一種易于控制、且能夠制造缺陷極少的高品質硅晶種的硅晶種制造裝置及制造方法，簡而言之，該發明是在使兩根硅細棒的端部熔融后通過粘著的方法來獲得一根較長的硅細棒。

在特開2012－62243號公報與特開2018－122340號公報中也公開了這種通過熔接來使兩根硅細棒一體化的手法。

此外，在美國專利公開2003/014202號公報中，公開了一種在將硅細棒的一端加工為錐形后，通過將該部分壓入設置在接合器上的孔部來將兩根硅細棒一體化的方式。在特開2011－195441號公報中，公開了一種通過由電阻率比硅材料更低的材料所組成的圓盤來將兩根硅細棒一體化的方式。

然而，在特開2011－116634號公報、特開2012－62243號公報以及特開2018－122340號公報中公開的這種通過熔接來進行一體化的情況下，會涉及熔接時的污染。此外，在美國專利公開2003/014202號公報中記載的這種通過接合器來固定的情況下，由于必須將硅細棒強力壓入接合器的孔部，因此可能會產生破損，或者由于連接部的不穩定而導致在組裝為倒U字型時產生倒塌。其次，在如美國專利公開2003/014202號公報和特開2011－195441號公報般使用與硅構件不同的構件來一體化時，會涉及在通過西門子法使多晶硅沉積的工序中的污染。

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種簡易且不花費成本的，既不會涉及污染也不用擔心倒塌的較長的硅芯線(硅細棒)。

發明內容

為了解決上述課題，本發明涉及的第一方式中的硅芯線，其特征在于：形成于第一硅細棒的一端的外螺紋部與形成于第二硅細棒的一端的內螺紋部相互螺合后緊固。

此外，本發明涉及的第二方式中的硅芯線，其特征在于：形成于第一硅細棒的一端的螺紋部與形成于第二硅細棒的一端的螺紋部通過在兩端部形成有螺紋部的接合器來相互螺合后緊固。

理想的情況是：所述接合器是由硅構件構成。