CN111676510A - 利用非免洗料制作硅芯的方法 - Google Patents

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余涛
冉祎
杨成
李川
陈井建
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    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
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Abstract

本发明公开了一种利用非免洗料制作硅芯的方法，包括如下步骤：S1：对非免洗料进行清洗、烘干；S2：对非免洗料进行单晶拉制，将非免洗料拉制成单晶棒料；S3：对单晶棒料进行整形，整形成硅芯母料；S4：对硅芯母料进行多晶拉制，形成硅芯。或者是包括如下步骤：T1：对非免洗料进行清洗、烘干；T2：对非免洗料进行多晶铸锭，形成铸锭件；T3：切割铸锭件，形成硅芯。本发明将非免洗料清洗、烘干后采取了两种方案将非免洗料转化为硅芯料，第一种是采取单晶拉制、整形、多晶拉制的方法。第二种是采取多晶铸锭、切割铸锭件的方法。通过以上两种方法就可将非免洗料转化为硅芯。如此，提升了非免洗料的价值。

Description

利用非免洗料制作硅芯的方法
技术领域
本发明涉及多晶硅棒料中的非免洗料领域，更具体地说，涉及一种利用非免洗料制作硅芯的方法。
背景技术
多晶硅料棒被破碎后会形成单晶致密料、单晶疏松料、单晶复投料、多晶免洗珊瑚料、非免洗料以及1-3mm的小料。其中的单晶致密料、单晶疏松料、单晶复投料、多晶免洗珊瑚料都可以直接用来制备单晶料。但是非免洗料的价值较低，无法直接用来制备单晶料。1-3mm的小料也无法用来制备单晶料，因此将这些小料归为非免洗料。另外，在利用单晶致密料、单晶疏松料、单晶复投料、多晶免洗珊瑚料制备单晶料的过程中会产生1-8mm的小料。这些小料也无法用来制备单晶料。因此，将这些小料也归为非免洗料。
因此，如何提升非免洗料的价值，从而使非免洗料得到合理的利用，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用非免洗料制作硅芯的方法，从而提高非免洗料的使用价值，使非免洗料得到合理的利用。
一种利用非免洗料制作硅芯的方法，包括如下步骤：
S1：对非免洗料进行清洗、烘干；
S2：对非免洗料进行单晶拉制，将非免洗料拉制成单晶棒料；
S3：对单晶棒料进行整形，整形成硅芯母料；
S4：对硅芯母料进行多晶拉制，形成硅芯。
优选地，所述步骤S1中“对非免洗料进行水洗、烘干”具体为通过超声波对非免洗料进行清洗，通过加热烘干箱对非免洗料进行烘干。
优选地，在所述步骤S2中进行单晶拉制时的区熔炉温度为1400-1500℃，拉制的速率为10-20mm/h。
优选地，所述步骤S3中的“整形成硅芯母料”具体为将单晶棒料首尾的锥部切除，并将单晶棒料切割成预设长度的硅芯母料。
优选地，非免洗料的来源为以下几种：第一，对多晶硅棒料进行破碎后产生的非免洗料；第二，在利用单晶致密料、单晶疏松料、单晶复投料、多晶免洗珊瑚料制备单晶料的过程中产生的非免洗料；第三，所述步骤S2中的“单晶拉制”过程产生的非免洗料；第四，所述步骤S3中“整形”产生的非免洗料。
本发明还公开了另一种利用非免洗料制作硅芯的方法，包括如下步骤：
T1：对非免洗料进行清洗、烘干；
T2：对非免洗料进行多晶铸锭，形成铸锭件；
T3：切割铸锭件，形成硅芯。
优选地，所述步骤T1中“对非免洗料进行水洗、烘干”具体为通过超声波对非免洗料进行清洗，通过加热烘干箱对非免洗料进行烘干。
优选地，所述步骤T3中“切割铸锭件”具体为通过金刚线切割铸锭件。
优选地，所述步骤T2中“对非免洗料进行多晶铸锭”时的加热温度为1500-1600℃。
优选地，非免洗料的来源为以下几种：第一，对多晶硅棒料进行破碎后产生的非免洗料；第二，在制备单晶料时产生的非免洗料。
从上述技术方案可以看出，本发明将非免洗料清洗、烘干后采取了两种方案将非免洗料转化为硅芯料，第一种是采取单晶拉制、整形、多晶拉制的方法。第二种是采取多晶铸锭、切割铸锭件的方法。通过以上两种方法就可将非免洗料转化为硅芯。如此，提升了非免洗料的价值，从而使非免洗料得到了合理且充分地利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一具体实施例提供的利用非免洗料制作硅芯的方法的流程图；
图2为本发明另一具体实施例提供的利用非免洗料制作硅芯的方法的流程图。
具体实施方式
本发明公开了一种利用非免洗料制作硅芯的方法，从而提高非免洗料的使用价值，使非免洗料得到合理的利用。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中的利用非免洗料制作硅芯的方法包括如下步骤：
S1：对非免洗料进行清洗、烘干。
S2：对非免洗料进行单晶拉制，将非免洗料拉制成单晶棒料。
S3：对单晶棒料进行整形，整形成硅芯母料。
单晶棒拉制会有引晶和最后收晶过程，两段是不平整，有锥度的，硅芯母料基座是平面光滑的，因此在整形的过程中需要将单晶棒料首尾两端的锥部切除。另外，在整形的过程中，结合硅芯炉的的实际情况和单晶棒料的实际长度，尽可能多地切割出符合需求的，且是最大长度的硅芯母料。
S4：对硅芯母料进行多晶拉制，形成硅芯。
硅芯是多晶硅生产工艺中硅棒生长的发热源和硅料沉积的载体。
步骤S1中的“对非免洗料进行水洗、烘干”具体是通过超声波对非免洗料进行清洗的。使用硅料清洗机在高纯水超声波条件下清洗三次。之后利用加热烘干箱对非免洗料进行加热烘干水份。
步骤S2中进行单晶拉制时的区熔炉温度为1400-1500℃，拉制的速率为10-20mm/h。在该温度区间以及在该拉制速率的范围内，拉制出的单晶棒料表面光滑，大小尺寸均匀。
需要说明的是非免洗料的来源有以下几种：第一，对多晶硅棒料进行破碎后产生的非免洗料；第二，在利用单晶致密料、单晶疏松料、单晶复投料、多晶免洗珊瑚料制备单晶料的过程中产生的非免洗料；第三，所述步骤S2中的“单晶拉制”过程产生的非免洗料；第四：所述步骤S3中“整形”产生的非免洗料。
本发明还公开了另一种利用非免洗料制作硅芯的方法，包括如下步骤：
T1：对非免洗料进行清洗、烘干。
T2：对非免洗料进行多晶铸锭，形成铸锭件。
在进行铸锭的过程中，首先在铸锭炉里铺好非免洗料，之后将铸锭炉中的空气排净，防止非免洗料在铸锭的过程中氧化，之后通入高纯氩气保护。之后控制铸锭炉的温度在1500-1600℃，使非免洗料融化成固定尺寸的方锭。之后对方锭进行冷却形成铸锭件。
T3：切割铸锭件，形成硅芯。
步骤T1中的“对非免洗料进行水洗、烘干”具体是通过超声波对非免洗料进行清洗的。使用硅料清洗机在高纯水超声波条件下清洗三次。之后利用加热烘干箱对非免洗料进行加热烘干水份。
步骤T3中“切割铸锭件”具体为通过金刚线切割铸锭件。金刚线的切割效率高，且断线效率低，切割较稳定。
需要说明的是，在第二种利用非免洗料制作硅芯的方法中，非免洗料的来源为以下几种：第一，对多晶硅棒料进行破碎后产生的非免洗料；第二，在利用单晶致密料、单晶疏松料、单晶复投料、多晶免洗珊瑚料制备单晶料的过程中产生的非免洗料。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种利用非免洗料制作硅芯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：对非免洗料进行清洗、烘干；
S2：对非免洗料进行单晶拉制，将非免洗料拉制成单晶棒料；
S3：对单晶棒料进行整形，整形成硅芯母料；
S4：对硅芯母料进行多晶拉制，形成硅芯。
2.根据权利要求1所述的利用非免洗料制作硅芯的方法，其特征在于，所述步骤S1中“对非免洗料进行水洗、烘干”具体为通过超声波对非免洗料进行清洗，通过加热烘干箱对非免洗料进行烘干。
3.根据权利要求1所述的利用非免洗料制作硅芯的方法，其特征在于，在所述步骤S2中进行单晶拉制时的区熔炉温度为1400-1500℃，拉制的速率为10-20mm/h。
4.根据权利要求1所述的利用非免洗料制作硅芯的方法，其特征在于，所述步骤S3中的“整形成硅芯母料”具体为将单晶棒料首尾的锥部切除，并将单晶棒料切割成预设长度的硅芯母料。
5.根据权利要求1所述的利用非免洗料制作硅芯的方法，其特征在于，非免洗料的来源为以下几种：第一，对多晶硅棒料进行破碎后产生的非免洗料；第二，在利用单晶致密料、单晶疏松料、单晶复投料、多晶免洗珊瑚料制备单晶料的过程中产生的非免洗料；第三，所述步骤S2中的“单晶拉制”过程产生的非免洗料；第四，所述步骤S3中“整形”产生的非免洗料。
6.一种利用非免洗料制作硅芯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
T1：对非免洗料进行清洗、烘干；
T2：对非免洗料进行多晶铸锭，形成铸锭件；
T3：切割铸锭件，形成硅芯。
7.根据权利要求6所述的利用非免洗料制作硅芯的方法，其特征在于，所述步骤T1中“对非免洗料进行水洗、烘干”具体为通过超声波对非免洗料进行清洗，通过加热烘干箱对非免洗料进行烘干。
8.根据权利要求6所述的利用非免洗料制作硅芯的方法，其特征在于，所述步骤T3中“切割铸锭件”具体为通过金刚线切割铸锭件。
9.根据权利要求6所述的利用非免洗料制作硅芯的方法，其特征在于，所述步骤T2中“对非免洗料进行多晶铸锭”时的加热温度为1500-1600℃。
10.根据权利要求6所述的利用非免洗料制作硅芯的方法，其特征在于，非免洗料的来源为以下几种：第一，对多晶硅棒料进行破碎后产生的非免洗料；第二，在制备单晶料时产生的非免洗料。
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