專利名稱：硅棒拉制用子晶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單晶硅或多晶硅硅棒拉制爐的零部件，尤其涉及單晶硅拉制爐中的子
晶夾頭部件。
背景技術(shù)：
單晶硅和多晶硅已廣泛用于半導(dǎo)體和太陽能電池行業(yè)，直拉法制備硅棒是硅棒制造領(lǐng)域最常用的方法。在拉晶爐中，硅料經(jīng)高溫熔融后通過子晶夾頭部件將硅棒旋轉(zhuǎn)引出，子晶夾頭部件中的夾頭旋接在拉晶爐的旋轉(zhuǎn)提拉軸上，子晶下端與高溫熔融狀的晶棒上端粘接在一起，目前常用的子晶是圓柱形的單晶硅，為了使圓柱形子晶能與夾頭連接，須在子晶的壁體上磨制一個缺口，子晶放入夾頭的固定孔后，通過一個固定銷將子晶固定在夾頭上，這樣既能防止子晶向下移動，又能保持子晶與夾頭的同步旋轉(zhuǎn)，從而滿足拉晶工藝要求。這種結(jié)構(gòu)的子晶夾頭部件在拉制硅棒過程中，子晶很容易在缺口處斷裂。有廠家將子晶改為方柱型，將夾頭的子晶固定孔改為方孔，方柱型子晶套裝在夾頭的方形子晶固定孔中，這樣的連接結(jié)構(gòu)只能實現(xiàn)子晶與子晶夾頭的同步旋轉(zhuǎn)，要實現(xiàn)子晶與夾頭之間的軸向限定同樣需要通過在子晶壁上磨制缺口，在子晶與夾頭之間增設(shè)固定銷來防止子晶向下移動，這種方柱型子晶夾頭部件，在拉制過程中，子晶同樣存在從缺口處斷裂的缺陷。為有效克服這一缺陷，申請人研制出一套子晶夾頭部件，其中子晶是關(guān)鍵零件之一。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有子晶在拉制過程中容易斷裂的缺陷，必須改進(jìn)子晶結(jié)構(gòu)方能解決，本發(fā)明的目的是提供了一種硅棒拉制用子晶。 這種結(jié)構(gòu)的子晶，在硅棒拉制過程中，子晶與夾頭之間直接套裝連接，無需固定銷連接，子晶的提拉桿受力截面積不會減小，既能有效解決子晶斷裂，又能實現(xiàn)子晶與夾頭的同步旋轉(zhuǎn)。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 本發(fā)明所述硅棒拉制用子晶，包括截面形狀為多邊形的連接多棱臺11和提拉桿12，連接多棱臺11的上臺面13大于下臺面14，提拉桿12設(shè)置在下臺面14的下端面。
進(jìn)一步，所述提拉桿12為圓柱體或圓錐體或多棱柱或多棱臺。
進(jìn)一步，所述連接多棱臺ll為四棱以上多棱臺，連接多棱臺11的錐度為9(T 150° 。 進(jìn)一步，所述連接多棱臺11為正四棱臺，其錐度為120° 。 由于改進(jìn)了硅棒拉制用子晶夾頭部件中的子晶和夾頭的結(jié)構(gòu)，在子晶上設(shè)置了便于與夾頭套裝的連接多棱臺，在夾頭的螺紋孔底部開設(shè)同軸的多棱臺孔和導(dǎo)向孔，多棱臺孔與子晶上連接多棱臺相對應(yīng)，子晶與夾頭之間通過多棱臺的軸、孔配合連接結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)扭力傳遞和軸向拉力承受，提拉桿由導(dǎo)向孔來導(dǎo)向，使用這種單晶硅拉制用子晶夾頭部件，克服了現(xiàn)有子晶夾頭部件各自存在的缺點，子晶直接套裝在夾頭上，無需在子晶的壁上磨制缺口 ，更不需要用固定銷來連接，這樣就能使子晶上的整個提拉桿的截面積不減小，從結(jié)構(gòu)上消除子晶在拉制過程的斷裂因素，使得子晶在硅棒拉制過程中受力更加均勻。采用這種結(jié)構(gòu)的子晶夾頭部件，在硅棒拉制過程中，既能有效解決子晶的斷裂，又能實現(xiàn)子晶與夾頭的同步旋轉(zhuǎn)。


圖1為子晶夾頭部件的工作示意圖； 圖2、圖3為子晶的一種示意圖，其中，圖2為圖3的仰視 圖4為夾頭一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中l(wèi)-子晶；2-夾頭；3-硅棒；4_旋轉(zhuǎn)提拉軸；11_連接多棱臺；12_提拉桿；13-上臺面；14-下臺面；21-螺紋孔；22-多棱臺孔；23-導(dǎo)向孔。
具體實施例方式
下面正四棱臺子晶夾頭部件結(jié)構(gòu)為例，詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方式
。
如附圖1 圖4所示為硅棒拉制用子晶夾頭部件，它由本發(fā)明和夾頭2組成，本發(fā)明包括截面形狀為正方形的連接多棱臺11和提拉桿12，連接多棱臺11的上臺面13大于下臺面14，提拉桿12設(shè)置在下臺面14的下端面，所述夾頭2包括螺紋孔21、多棱臺孔22和導(dǎo)向孔23，三者為同軸孔系，多棱臺孔22的截面形狀為四棱臺，多棱臺孔22的錐角為120° ;所述連接多棱臺11的形狀和錐角與夾頭2中的多棱臺孔22相對應(yīng)，即連接多棱臺11也為四棱臺，其錐角為120° ，連接多棱臺11套裝在夾頭2的多棱臺孔22中，所述提拉桿12為圓柱體或圓臺或多棱柱或多棱臺，在本例中，提拉桿12為圓柱體。 其使用方法為將本發(fā)明上的四棱臺套裝在夾頭2的四棱臺孔中，然后將夾頭2通過其上的螺紋孔21旋接在拉晶爐的旋轉(zhuǎn)提拉軸4上，由于子晶1上的四棱臺的上臺面13大于下臺面14，將子晶1上的提拉桿12穿過夾頭2的螺紋孔21和四棱臺孔，與導(dǎo)向孔23相配合，本發(fā)明上的四棱臺的四個錐面與夾頭2上的四棱臺孔相配合，當(dāng)拉晶爐啟動時，拉晶爐的旋轉(zhuǎn)提拉軸4邊旋轉(zhuǎn)邊上升，從而帶動子晶夾頭部件同步旋轉(zhuǎn)上升，提拉桿12下端面與熔融狀態(tài)的硅棒3的上端粘結(jié)在一起，隨著子晶的不斷旋轉(zhuǎn)上升，硅棒3隨之拉出，直至硅棒3全部被拉出。
權(quán)利要求
一種硅棒拉制用子晶，其特征是包括截面形狀為多邊形的連接多棱臺(11)和提拉桿(12)，連接多棱臺(11)的上臺面(13)大于下臺面(14)，提拉桿(12)設(shè)置在下臺面(14)的下端面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述硅棒拉制用子晶，其特征是提拉桿(12)為圓柱體或圓錐體或多棱柱或多棱錐臺。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述硅棒拉制用子晶，其特征是所述連接多棱臺(11)為四棱以上多棱臺，連接多棱臺(11)的錐度為90° 150°
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述硅棒拉制用子晶，其特征是所述連接多棱臺(11)為正四棱臺，其錐度為120° 。
全文摘要
一種硅棒拉制用子晶，子晶設(shè)有連接多棱臺和提拉桿，連接多棱臺的上臺面大于下臺面，提拉桿設(shè)置在下臺面的下端面，在夾頭設(shè)有多棱臺孔，子晶的連接多棱臺套裝在夾頭的多棱臺孔中。子晶與夾頭間通過多棱臺的軸、孔配合連接結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了扭力傳遞和軸向拉力承受，無需在子晶壁上磨制缺口，更不需要用固定銷來連接，子晶上的提拉桿的截面積不會減小，從結(jié)構(gòu)上消除子晶在拉制過程的斷裂因素，既能解決子晶的斷裂問題，又能實現(xiàn)子晶與子晶夾頭的同步旋轉(zhuǎn)。
文檔編號C30B15/36GK101736397SQ200910255738
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者蔣新民 申請人:常州億晶光電科技有限公司