CN114227958B - 一种多晶硅样芯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多晶硅样芯的制备方法，涉及半导体制造技术领域。该方法的一具体实施方式包括：取第一多晶硅样棒，对所述第一多晶硅样棒进行横向切割，得到高度为50‑100mm的第一柱体多晶硅棒；根据所述第一柱体多晶硅棒直径不同，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀，然后从纵向切割后的所述第一柱体多晶硅棒上钻取硅芯样芯；取第二多晶硅样棒，对所述第二多晶硅样棒进行横向切割，得到高度为70‑100mm的第二柱体多晶硅棒；根据所述第二柱体多晶硅棒直径不同，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀或两刀，然后从纵向切割后的所述第二柱体多晶硅棒上钻取生长层样芯。该实施方式能够解决成品率低、能耗高和浪费多晶硅的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种多晶硅样芯的制备方法。
背景技术
多晶硅检测样品的碳、氧、施主和受主杂质浓度，通过在多晶硅上制取生长层样芯和硅芯样芯，样芯在区熔炉内拉制成单晶，检测单晶来表征多晶硅的碳、氧、施主和受主杂质。
在现有技术中，样芯制备方法没有去除柱体多晶硅的应力，在钻取样芯时样芯易破碎，而且样芯直径太小，样芯两端没有倒角，在区熔炉内拉制单晶时，样芯易断裂，导致成晶性较差；另外，样芯高度过高，会浪费多晶硅产品，特别是区熔用的多晶硅棒，对产品的成品率有较大影响，而且样芯高度过高，还会导致取样时间过长，因此在实际操作中，造成了生产的能耗高、成品率低、多晶硅浪费较多等缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种多晶硅样芯的制备方法，以解决成品率低、能耗高和浪费多晶硅的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明实施例提供了一种多晶硅样芯的制备方法，包括：
取第一多晶硅样棒，对所述第一多晶硅样棒进行横向切割，得到高度为50-100mm的第一柱体多晶硅棒；
根据所述第一柱体多晶硅棒直径不同，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀，然后从纵向切割后的所述第一柱体多晶硅棒上钻取硅芯样芯；
取第二多晶硅样棒，对所述第二多晶硅样棒进行横向切割，得到高度为70-100mm的第二柱体多晶硅棒；
根据所述第二柱体多晶硅棒直径不同，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀或两刀，然后从纵向切割后的所述第二柱体多晶硅棒上钻取生长层样芯。
可选地，所述第一柱体多晶硅棒的两端面均为平面，所述第二柱体多晶硅棒的两端面均为平面。
可选地，所述第一柱体多晶硅棒的切口处为山形或者扇形，所述第二柱体多晶硅棒的切口处为山形或者扇形。
可选地，所述硅芯样芯的直径为23-30mm，所述生长层样芯的直径为23-30mm。
可选地，根据所述第一柱体多晶硅棒直径不同，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀，包括：
根据所述第一柱体多晶硅棒直径不同，在距离所述第一柱体多晶硅棒的硅芯10-30mm处，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀。
可选地，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀，包括：
若所述第一柱体多晶硅棒直径为65-80mm，则对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀；
若所述第一柱体多晶硅棒直径为80-120mm，则对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割两刀，所述两刀互相垂直或者互相平行；
若所述第一柱体多晶硅棒直径大于120mm，则对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割四刀，所述四刀互相垂直。
可选地，根据所述第二柱体多晶硅棒直径不同，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀或两刀，包括：
若所述第二柱体多晶硅棒直径为60-100mm，则对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒；
若所述第二柱体多晶硅棒直径大于100mm，则对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒，或者，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割两刀，制备成四个扇形的多晶硅棒，所述两刀互相垂直。
可选地，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒，包括：
在距离所述第二柱体多晶硅棒的硅芯5-30mm处，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒。
可选地，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割两刀，制备成四个扇形的多晶硅棒，包括：
在距离所述第二柱体多晶硅棒的硅芯10-20mm处，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒；
在距离所述第二柱体多晶硅棒的硅芯10-20mm处，再对所述两个扇形的多晶硅棒纵向切割一刀，制备成四个扇形的多晶硅棒。
可选地，从纵向切割后的所述第一柱体多晶硅棒上钻取硅芯样芯之后，还包括：
对所述硅芯样芯的两端使用倒角机进行倒角或磨锥；
从纵向切割后的所述第二柱体多晶硅棒上钻取生长层样芯之后，还包括：
对所述生长层样芯的两端使用倒角机进行倒角或磨锥。
上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：本发明实施例可以通过显微镜可视化观察多晶硅棒的生长情况，生长层的纹路以及缺陷清晰可见，而且该方法操作简单，对设备要求低，工艺稳定。
上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是根据本发明实施例的多晶硅样芯的制备方法的主要流程的示意图；
图2是根据本发明实施例的对第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀的示意图；
图3是根据本发明实施例的对第一柱体多晶硅棒纵向切割垂直两刀的示意图；
图4是根据本发明实施例的对第一柱体多晶硅棒纵向切割平行两刀的示意图；
图5是根据本发明实施例的对第一柱体多晶硅棒纵向切割四刀的示意图；
图6是根据本发明实施例的对第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀的示意图；
图7是根据本发明实施例的对第二柱体多晶硅棒纵向切割两刀的示意图；
图8是根据本发明实施例的山形切口的结构示意图；
图9是根据本发明实施例的扇形切口的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
多晶硅材料是制造半导体、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料，是信息产业和新能源产业最基础的原材料。在多晶硅取样时，制备样芯的高度过高，产品浪费严重，取样成功率较低，取样和检测时间较长，因此需要发明更好的制备方法来获取多晶硅样芯。
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种多晶硅样芯的制备方法。
图1是根据本发明实施例的多晶硅样芯的制备方法的主要流程的示意图。作为本发明的一个实施例，如图1所示，所述多晶硅样芯的制备方法可以包括：
步骤101，取第一多晶硅样棒，对所述第一多晶硅样棒进行横向切割，得到高度为50-100mm的第一柱体多晶硅棒；
步骤102，根据所述第一柱体多晶硅棒直径不同，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀，然后从纵向切割后的所述第一柱体多晶硅棒上钻取硅芯样芯；
步骤103，取第二多晶硅样棒，对所述第二多晶硅样棒进行横向切割，得到高度为70-100mm的第二柱体多晶硅棒；
步骤104，根据所述第二柱体多晶硅棒直径不同，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀或两刀，然后从纵向切割后的所述第二柱体多晶硅棒上钻取生长层样芯。
在现有技术中，取样高度大于100mm，有时甚至大于300mm，而本发明实施例的取样高度控制在50-100mm，减少了多晶硅产品浪费，而且本发明实施例在钻取样芯时可以减少钻取的多晶硅料的高度，从而提高了样芯的取样成功率，减少了取样和检测时间，提高了生产效率。另外，现有技术在钻取样芯时没有去除应力，钻取样芯时硅棒裂纹扩展导致硅棒易破碎，本发明实施例通过纵向切割方式对硅棒应力进行释放，阻止裂纹扩展，使得硅棒在钻取样芯时不易破碎，从而提高了成品率。
在本发明的实施例中，可以采用切割锯或者线切割锯对多晶硅棒进行纵向切割，获得扇形的柱体多晶硅样棒或长方体多晶硅样棒，采用切割方式去除柱体多晶硅棒的应力，以阻止柱体多晶硅棒在钻样时裂纹扩展，因此将柱体多晶硅棒分割为其他形状以释放应力的切割方式和切割形状，均为本发明实施例的替代方案，均在本发明的保护范围之内。
可选地，所述第一柱体多晶硅棒的两端面均为平面，所述第二柱体多晶硅棒的两端面均为平面，以方便对多晶硅棒进行切割和取样。
可选地，所述硅芯样芯的直径为23-30mm，所述生长层样芯的直径为23-30mm。在现有技术中，钻取的样芯直径一般在20mm以内，因此取样成功率较低，而本发明实施例的样芯直径为23-30mm，可以提高取样成功率。其中，硅芯样芯的直径典型但非限制性地优选23mm、24mm、24.6mm、25mm、28mm、29.5mm和30mm，在这些实施例中，可以有效地提高硅芯样芯的取样成功率。其中，生长层样芯的直径典型但非限制性地优选23mm、23.5mm、24.2mm、26mm、27.2mm、28mm和30mm，在这些实施例中，可以有效地提高硅芯样芯的取样成功率。
可选地，所述第一柱体多晶硅棒的切口处为山形或者扇形，所述第二柱体多晶硅棒的切口处为山形或者扇形。经过纵向切割之后，第一柱体多晶硅棒和第二柱体多晶硅棒的切口处为山形(如图8所示)或者扇形(如图9所示)。山形切口指的是一种“V”形切口，在钻取样芯时，由于受到刀具的载荷，柱体多晶硅棒整体处于弹性形变阶段，而在山形切口或扇形切口的尖端处，由于局部的高度应力集中会发生早期的塑性屈服，当该尖端处的应力达到材料的极限应力时，该尖端处会突然释放能量，产生开裂。由于多晶硅材料裂纹的尺寸较小，通常只有几十微米左右，加之其分布又是随机的，而不进行切割的柱体多晶硅棒，由于没有应力释放，在钻取样芯时由于受到载荷作用，其破碎也是随机的，导致在套取样芯时，整个柱体多晶硅棒破碎，而不是应力释放点破碎。本发明实施例的柱体多晶硅棒的切口处为山形或者扇形，可以保证只在尖端处裂开，避免整个柱体多晶硅棒破碎。
可选地，根据所述第一柱体多晶硅棒直径不同，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀，包括：根据所述第一柱体多晶硅棒直径不同，在距离所述第一柱体多晶硅棒的硅芯10-30mm处，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀。柱体多晶硅棒具有越多山形切口，则拥有更多的应力时放点，那么柱体多晶硅棒更不容易破碎，钻取样芯的效果越好。
可选地，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀，包括：若所述第一柱体多晶硅棒直径为65-80mm，则对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀；若所述第一柱体多晶硅棒直径为80-120mm，则对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割两刀，所述两刀互相垂直或者互相平行；若所述第一柱体多晶硅棒直径大于120mm，则对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割四刀，所述四刀互相垂直。如果第一柱体多晶硅棒的直径小于80mm，钻取的样芯直径为23-30mm时，对第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀就能够避免在钻取硅芯样芯时发生破碎，如图2所示。如果第一柱体多晶硅棒的直径为80-120mm，则需要对第一柱体多晶硅棒纵向切割两刀，所述两刀互相垂直(如图3所示)或者互相平行(如图4所示)，优选制备成扇形的柱体多晶硅棒时，在钻取硅芯样芯时更加不容易发生破碎。如果第一柱体多晶硅棒的直径大于120mm，则需要对第一柱体多晶硅棒纵向切割四刀，所述四刀互相垂直，制备成方形的柱体多晶硅棒，如图5所示，在钻取硅芯样芯时更加不容易发生破碎。
可选地，根据所述第二柱形多晶硅棒直径不同，对所述第二柱形多晶硅棒纵向切割一刀或两刀，包括：若所述第二柱形多晶硅棒直径为60-100mm，则对所述第二柱形多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒；若所述第二柱形多晶硅棒直径大于100mm，则对所述第二柱形多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒，或者，对所述第二柱形多晶硅棒纵向切割两刀，制备成四个扇形的多晶硅棒，所述两刀互相垂直。由于多晶硅棒在硅芯上逐层生长，在硅芯与生长层结合处致密性差，从硅芯中间切割样品时，致密性差有较多的微裂纹和缺陷，受到外力后会导致此处的裂纹扩展，或缺陷形成微裂纹进一步扩展，最终在切割柱体多晶硅棒时会导致样芯断裂破碎。因此本发明实施例对于更大直径的第二柱体多晶硅棒切割更多的山形切口或者扇形切口，以释放应力，同时避开硅芯，使得样芯不易断裂。
可选地，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒，包括：在距离所述第二柱体多晶硅棒的硅芯5-30mm处，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒。如图6所示，如果第二柱体多晶硅棒直径为60-100mm，则在距离第二柱体多晶硅棒的硅芯5-30mm处，对第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀就能够避免在钻取生长层样芯时发生破碎。
如果第二柱体多晶硅棒直径大于100mm，如图6所示，在距离第二柱体多晶硅棒的硅芯5-30mm处，对第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀就能够避免在钻取生长层样芯时发生破碎。也可以对第二柱体多晶硅棒纵向切割两刀，如图7所示。可选地，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割两刀，制备成四个扇形的多晶硅棒，包括：在距离所述第二柱体多晶硅棒的硅芯10-20mm处，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒；在距离所述第二柱体多晶硅棒的硅芯10-20mm处，再对所述两个扇形的多晶硅棒纵向切割一刀，制备成四个扇形的多晶硅棒。如图7所示，如果对第二柱体多晶硅棒纵向切割两刀，在钻取生长层样芯时更加不容易发生破碎。
可选地，从纵向切割后的所述第一柱体多晶硅棒上钻取硅芯样芯之后，还包括：对所述硅芯样芯的两端使用倒角机进行倒角或磨锥；从纵向切割后的所述第二柱体多晶硅棒上钻取生长层样芯之后，还包括：对所述生长层样芯的两端使用倒角机进行倒角或磨锥。如果样芯两端没有倒角，易割伤操作人员，而且样芯区熔制备单晶时难化料，化料时间较长，导致制备单晶的成品率较低。本发明实施例对样芯的两端使用倒角机进行倒角或磨锥，一方面防止样芯割伤操作人员，另一方面可以缩短样芯化料的时间，成晶性更好，从而提高制备单晶的成品率。
为了帮助理解本发明的方案，下面给出几个具体的制备多晶硅样芯的过程。
实施例1
硅芯样芯的制备方法：
步骤1)，取第一多晶硅样棒，选择表面无孔洞的产品，使用切割锯，切割得到高度为70mm，直径为72mm的第一柱体多晶硅棒，切割后的柱体第一多晶硅棒，其两端面均为平面；
步骤2)，对步骤1)所取得的第一柱体多晶硅棒，使用切割锯分割第一柱体多晶硅棒，由于柱体第一多晶硅直径为72mm，如图2所示，在距离硅芯15mm处，对第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成扇形的柱体多晶硅棒；
步骤3)，使用钻床钻取硅芯样芯，空心钻头内部使用水不断冷却，用一块或者两块V型加紧块将步骤2)制备的第一柱体多晶硅棒固定在钻床上，使用虎钳加紧，使用内径在28mm空心钻头，在步骤2)制备的第一柱体多晶硅棒上钻取硅芯样芯；
步骤4)，手动操作钻床，调节加紧块或钻头位置，尽可能将硅芯放置在空心钻头的中间；
步骤5)，操作钻床向下运行，当钻取硅芯样芯的噪声过大或者下降时需要较大的下降力时，抬起钻头；
步骤6)，重复步骤5)，直到钻至第一柱体多晶硅棒的底部，得到硅芯样芯；
步骤7)，对钻取的硅芯样芯两端使用倒角机进行倒角或磨锥。
实施例2
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为80mm，直径为70mm的第一柱体多晶硅棒。
实施例3
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为65mm，直径为80mm的第一柱体多晶硅棒。
实施例4
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为50mm，直径为68mm的第一柱体多晶硅棒。
实施例5
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，在距离硅芯12mm处，对第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成扇形的柱体多晶硅棒。
实施例6
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤2)中，在距离硅芯20mm处，对第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成扇形的柱体多晶硅棒。
实施例7
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤2)中，在距离硅芯25mm处，对第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成扇形的柱体多晶硅棒。
实施例8
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤3)中，使用内径在24mm空心钻头，在步骤2)制备的第一柱体多晶硅棒上钻取硅芯样芯。
实施例9
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤3)中，使用内径在26mm空心钻头，在步骤2)制备的第一柱体多晶硅棒上钻取硅芯样芯。
实施例10
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为82mm，直径为85mm的第一柱体多晶硅棒；在步骤2)中，在距离硅芯12mm处，对第一柱体多晶硅棒纵向切割两刀，所述两刀互相垂直，如图3所示。
实施例11
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为91mm，直径为90mm的第一柱体多晶硅棒；在步骤2)中，在距离硅芯13mm处，对第一柱体多晶硅棒纵向切割两刀，所述两刀互相垂直，如图3所示。
实施例12
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为57mm，直径为105mm的第一柱体多晶硅棒；在步骤2)中，在距离硅芯28mm处，对第一柱体多晶硅棒纵向切割两刀，所述两刀互相平行，如图4所示。
实施例13
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为98mm，直径为120mm的第一柱体多晶硅棒；在步骤2)中，在距离硅芯30mm处，对第一柱体多晶硅棒纵向切割两刀，所述两刀互相平行，如图4所示。
实施例14
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为84mm，直径为130mm的第一柱体多晶硅棒；在步骤2)中，在距离硅芯23mm处，对第一柱体多晶硅棒纵向切割四刀，所述四刀互相垂直，制备成长方体第一多晶硅棒，如图5所示。
实施例15
硅芯样芯的制备方法：
其与实施例1的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为78mm，直径为150mm的第一柱体多晶硅棒；在步骤2)中，在距离硅芯22mm处，对第一柱体多晶硅棒纵向切割四刀，所述四刀互相垂直，制备成长方体第一多晶硅棒，如图5所示。
实施例16
生长层样芯的制备方法：
步骤1)，取第二多晶硅样棒，选择表面无孔洞的产品，使用切割锯，切割得到高度为75mm，直径为66mm的第二柱体多晶硅棒，割后的柱体第二多晶硅棒，其两端面均为平面；
步骤2)，对步骤1)所取得的第二柱体多晶硅棒，使用切割锯分割第二柱体多晶硅棒，由于柱体第二多晶硅直径为60-100mm，在距离硅芯27mm处，对第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的柱体多晶硅棒，如图6所示。
步骤3)，使用钻床钻取生长层样芯，空心钻头内部使用水不断冷却，用一块或者两块V型加紧块将步骤2)制备的第二柱体多晶硅棒固定在钻床上，使用虎钳加紧，使用内径在28mm空心钻头，在步骤2)制备的第二柱体多晶硅棒上钻取生长层样芯。
步骤4)，操作钻床向下运行，当钻取生长层样芯的噪声过大或者下降时需要较大的下降力时，抬起钻头；
步骤5)，重复步骤4)，直到钻至第二柱体多晶硅棒的底部，得到生长层样芯；
步骤6)，对钻取的生长层样芯两端使用倒角机进行倒角或磨锥。
实施例17
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为90mm，直径为80mm的第二柱体多晶硅棒。
实施例18
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为70-100mm，直径为60-100mm的第二柱体多晶硅棒。
实施例19
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为95mm，直径为88mm的第二柱体多晶硅棒。
实施例20
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为85mm，直径为120mm的第二柱体多晶硅棒。
实施例21
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为74mm，直径为130mm的第二柱体多晶硅棒。
实施例22
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤2)中，在距离硅芯8mm处，对第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀。
实施例23
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤2)中，在距离硅芯24mm处，对第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀。
实施例24
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤2)中，在距离硅芯30mm处，对第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀。
实施例25
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤2)中，在距离硅芯18mm处，对第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀。
实施例26
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，切割得到高度为72mm，直径为110mm的第二柱体多晶硅棒；在步骤2)中，在距离第二柱体多晶硅棒的硅芯15mm处，对第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒，然后在距离第二柱体多晶硅棒的硅芯18mm处，再对所述两个扇形的多晶硅棒纵向切割一刀，制备成四个扇形的多晶硅棒，这两刀互相垂直，如图7所示。
实施例27
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，在步骤1)中，切割得到高度为70mm，直径为140mm的第二柱体多晶硅棒；在步骤2)中，在距离第二柱体多晶硅棒的硅芯12mm处，对第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒，然后在距离第二柱体多晶硅棒的硅芯12mm处，再对所述两个扇形的多晶硅棒纵向切割一刀，制备成四个扇形的多晶硅棒，这两刀互相垂直，如图7所示。
实施例28
生长层样芯的制备方法：
其与实施例16的制备方法的不同之处在于：在步骤1)中，在步骤1)中，切割得到高度为73mm，直径为165mm的第二柱体多晶硅棒；在步骤2)中，在距离第二柱体多晶硅棒的硅芯20mm处，对第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒，然后在距离第二柱体多晶硅棒的硅芯11mm处，再对所述两个扇形的多晶硅棒纵向切割一刀，制备成四个扇形的多晶硅棒，这两刀互相垂直，如图7所示。
本发明实施例通过纵向切割方式对硅棒应力进行释放，阻止裂纹扩展，使得硅棒在钻取样芯时不易破碎，从而提高了成品率，在本发明的实施例中，硅芯样芯和生长层样芯的成品率可以高达90％以上。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多晶硅样芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
取第一多晶硅样棒，对所述第一多晶硅样棒进行横向切割，得到高度为50-100mm的第一柱体多晶硅棒；
根据所述第一柱体多晶硅棒直径不同，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀，然后从纵向切割后的所述第一柱体多晶硅棒上钻取硅芯样芯；
取第二多晶硅样棒，对所述第二多晶硅样棒进行横向切割，得到高度为70-100mm的第二柱体多晶硅棒；
根据所述第二柱体多晶硅棒直径不同，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀或两刀，然后从纵向切割后的所述第二柱体多晶硅棒上钻取生长层样芯；
根据所述第一柱体多晶硅棒直径不同，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀，包括：
根据所述第一柱体多晶硅棒直径不同，在距离所述第一柱体多晶硅棒的硅芯10-30mm处，对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀；
对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀、两刀或者四刀，包括：
若所述第一柱体多晶硅棒直径为65-80mm，则对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割一刀；
若所述第一柱体多晶硅棒直径为80-120mm，则对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割两刀，所述两刀互相垂直或者互相平行；
若所述第一柱体多晶硅棒直径大于120mm，则对所述第一柱体多晶硅棒纵向切割四刀，所述四刀互相垂直；
根据所述第二柱体多晶硅棒直径不同，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀或两刀，包括：
若所述第二柱体多晶硅棒直径为60-100mm，则对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒；
若所述第二柱体多晶硅棒直径大于100mm，则对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒，或者，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割两刀，制备成四个扇形的多晶硅棒，所述两刀互相垂直。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一柱体多晶硅棒的两端均为平面，所述第二柱体多晶硅棒的两端面均为平面。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一柱体多晶硅棒的切口处为山形或者扇形，所述第二柱体多晶硅棒的切口处为山形或者扇形。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅芯样芯的直径为23-30mm，所述生长层样芯的直径为23-30mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒，包括：
在距离所述第二柱体多晶硅棒的硅芯5-30mm处，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割两刀，制备成四个扇形的多晶硅棒，包括：
在距离所述第二柱体多晶硅棒的硅芯10-20mm处，对所述第二柱体多晶硅棒纵向切割一刀，制备成两个扇形的多晶硅棒；
在距离所述第二柱体多晶硅棒的硅芯10-20mm处，再对所述两个扇形的多晶硅棒纵向切割一刀，制备成四个扇形的多晶硅棒。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从纵向切割后的所述第一柱体多晶硅棒上钻取硅芯样芯之后，还包括：
对所述硅芯样芯的两端使用倒角机进行倒角或磨锥；
从纵向切割后的所述第二柱体多晶硅棒上钻取生长层样芯之后，还包括：
对所述生长层样芯的两端使用倒角机进行倒角或磨锥。
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