本公開內(nèi)容涉及一種多晶硅長絲結(jié)合裝置，更具體地，涉及一種通過結(jié)合由于損壞等而分離的多晶硅碎片來制造具有所需長度的多晶硅長絲的多晶硅長絲結(jié)合裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)使用西門子(Siemens)方法制備多晶硅時，需要多晶硅長絲。目前使用的長絲是使用Czochralski(CZ)方法或懸浮區(qū)(FZ)方法制造的，或者是根據(jù)長絲標(biāo)準(zhǔn)加工和使用制造的多晶硅棒。

在通過熔融多晶硅制造長絲的CZ法或FZ法的情況下，為了形成長的長絲，需要具有等于或大于該長絲長度的反應(yīng)器，并且由于其制造過程中長絲形狀的特性，長絲損壞的可能性高。

特別是，當(dāng)直接從多晶硅棒加工和使用長絲時，難以制備長度等于或大于長絲長度的多晶硅棒。

另外，將細(xì)而長的長絲安裝在反應(yīng)器內(nèi)時，斷裂的可能性非常高，并且在這種情況下，存在著實際上不可能再使用斷絲的限制。

作為引用參考，韓國專利申請公開號10-2013-0019568(2013年2月27日公開)公開了“用于制備多晶硅的方法和裝置”。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

【技術(shù)問題】

本公開內(nèi)容的目的是提供一種用于結(jié)合多晶硅碎片以形成多晶硅長絲的裝置。

本公開內(nèi)容的另一個目的是提供一種用于結(jié)合多晶硅碎片而不使用雜質(zhì)的多晶硅長絲結(jié)合裝置。

【技術(shù)方案】

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面，多晶硅長絲結(jié)合裝置包括形成為類圓柱體的主體部分，設(shè)置在所述主體部分內(nèi)并且被構(gòu)形以引導(dǎo)進(jìn)入所述主體部分內(nèi)的多晶硅碎片的引導(dǎo)部分，以及用于加熱所述多晶硅碎片的結(jié)合面的主光源。

所述多晶硅長絲結(jié)合裝置還可以包括用于預(yù)先加熱容納在所述主體部分內(nèi)的多晶硅碎片的輔助光源。

可以排布所述輔助光源，以免干涉所述引導(dǎo)部分。

當(dāng)所述主體部分包括置于其內(nèi)表面上的反射面時，可以進(jìn)一步增強(qiáng)使用輔助光源的加熱效果。

所述多晶硅長絲結(jié)合裝置還可以包括將主光源發(fā)射的光聚集到結(jié)合面的聚光器。

所述主體部分可以包括用于觀察所述多晶硅長絲的結(jié)合面的觀察鏡，并且還可以包括用于固定所述多晶硅碎片的固定器。

所述引導(dǎo)部分可以由多晶硅材料形成。

所述引導(dǎo)部分可以包括框架和多個可旋轉(zhuǎn)地連接到該框架的輥，并且部分所述引導(dǎo)部分可以以方形的形式排布，以便均勻地支撐所述多晶硅長絲的外周面。

所述引導(dǎo)部分可以可拆卸地形成在所述主體部分上，并且可以根據(jù)多晶硅碎片的直徑進(jìn)行更換。

所述多晶硅長絲結(jié)合裝置還可以包括插入到所述主體部分至預(yù)定深度形成的導(dǎo)桿，并且導(dǎo)桿具有當(dāng)插入到所述主體部分內(nèi)時定位在主光源的加熱區(qū)域的端部。

【有益效果】

本公開內(nèi)容提供一種通過無雜質(zhì)結(jié)合多晶硅碎片形成多晶硅長絲的裝置，以降低多晶硅碎片的制造成本。

附圖說明

圖1是說明根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的概念的圖。

圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的透視圖。

圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的剖視圖。

圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的剖視圖。

圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的平面圖。

圖6是根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的導(dǎo)桿的剖視圖。

*指定所述附圖的主要元件的參考數(shù)字的說明*

100:多晶硅長絲結(jié)合裝置

110:主體部分

120:引導(dǎo)部分

130:主光源

140:輔助光源

150:固定器

160:導(dǎo)桿

具體實施方式

在此使用的術(shù)語或詞語不應(yīng)限于具有普通的含義或字典含義，并且具有與本公開內(nèi)容的實施方案的技術(shù)方面相對應(yīng)的含義，以便最恰當(dāng)?shù)乇磉_(dá)本公開內(nèi)容的實施方案。另外，說明書中描述的實施方案和附圖中所示的結(jié)構(gòu)僅僅是本公開內(nèi)容的示例性實施方案，并且不限于此，因此，本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在提交本申請時其中可以有形式上和細(xì)節(jié)上的多種變化和對應(yīng)物。

圖1是說明根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的概念的圖。

根據(jù)本公開內(nèi)容的多晶硅長絲結(jié)合裝置可以是用于結(jié)合多晶硅碎片10和20以形成具有所需長度的多晶硅長絲的裝置。

根據(jù)本公開內(nèi)容的多晶硅長絲結(jié)合裝置可以在所述多晶硅長絲結(jié)合裝置100內(nèi)熔融并結(jié)合所述兩個碎片10和20，而沒有諸如單獨粘合劑的雜質(zhì)。

如附圖所示，根據(jù)本公開內(nèi)容的多晶硅長絲結(jié)合裝置100可以包括：圓柱體主體部分110，用于引導(dǎo)形成并移動到所述主體部分內(nèi)的多晶硅碎片的引導(dǎo)部分120，和用于加熱和焊接移動到所述主體部分內(nèi)的多晶硅碎片的光源130和140。

所述光源可以包括用于將結(jié)合面加熱到多晶硅熔融溫度或更高溫度的主光源130和用于將結(jié)合面周圍的多晶硅加熱到多晶硅熔融溫度或更低溫度的輔助光源140。

所述引導(dǎo)部分120可以由多晶硅材料形成，以防止污染結(jié)合的多晶硅長絲。

圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的透視圖。圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的剖視圖。

如附圖所示，根據(jù)本公開內(nèi)容的多晶硅長絲結(jié)合裝置100可以包括：圓柱體主體部分110，用于引導(dǎo)形成并移動到所述主體部分內(nèi)的多晶硅碎片的引導(dǎo)部分120和用于加熱移動到所述主體部分內(nèi)的多晶硅碎片的結(jié)合面的主光源130。

盡管附圖說明了為了示意方便而垂直定位的多晶硅長絲結(jié)合裝置100的情況，但是所述多晶硅長絲結(jié)合裝置100也可以如圖1所示水平定位和使用。

多晶硅的熔融溫度約為1414℃，就這一點而言，當(dāng)使用鹵素?zé)糇鳛楣庠床⑶沂褂弥T如凹面鏡或凸透鏡的聚光器132時，光照射到的部分可以在等于或大于1414℃的溫度下由光源直接加熱。

可以通過下列步驟將兩個多晶硅碎片相互結(jié)合起來：處理要結(jié)合的多晶硅碎片的結(jié)合面，使之具有相應(yīng)的形狀；插入所述多晶硅碎片之一，以將結(jié)合面定位在所述主光源130的加熱部分；使用固定器150固定所述插入的多晶硅碎片；通過主光源熔融所述結(jié)合面；然后插入要結(jié)合的多晶硅碎片。

如附圖所示，所述固定器150可以以夾具的形式形成，并且可以可拆卸地形成，以對應(yīng)多晶硅碎片的直徑?；蛘?，可以在夾具處可拆卸地形成單獨的轉(zhuǎn)接器，并且可以根據(jù)要固定的多晶硅的直徑或橫截面進(jìn)行更換。

用于制造多晶硅長絲的多晶硅碎片具有圓形或方形截面，并因此，在直線上結(jié)合多晶硅碎片很重要。所述引導(dǎo)部分120可以將所述多晶硅碎片排布在直線上。

為此，部分所述引導(dǎo)部分120可以排布成方形的形式。

所述引導(dǎo)部分120可以包括框架122和多個輥124，并且所述框架122可以可拆卸地固定到在所述主體部分110內(nèi)形成的支撐部分112上。

所述框架122可以通過滑動配合或緊密配合固定到所述支撐部分112。

為了更換所述引導(dǎo)部分120，可以執(zhí)行上述結(jié)構(gòu)，以對應(yīng)于要結(jié)合的多晶硅碎片的直徑。

所述主體部分110可以包括用于觀察所述主光源130的加熱區(qū)域的觀察鏡114。通過所述觀察鏡114，可以檢查結(jié)合面以將其恰當(dāng)?shù)囟ㄎ辉谒鲋鞴庠?30的加熱區(qū)域中，并且可以檢查所述結(jié)合面的熔融狀態(tài)。

圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的剖視圖。圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的平面圖。

根據(jù)圖4和圖5的示例性實施方案，所述多晶硅長絲結(jié)合裝置還可以包括用于加熱容納在所述主體部分110內(nèi)的多晶硅碎片的輔助光源140。

當(dāng)使用所述主光源130僅將結(jié)合面加熱到高溫時，多晶硅碎片可能由于局部溫差的熱沖擊而損壞，并因此，所述多晶硅長絲結(jié)合裝置還可以包括所述輔助光源140，以便將容納在所述主體部分110內(nèi)的多晶硅碎片加熱到恰當(dāng)?shù)臏囟取?/p>

如圖4所示，所述輔助光源140可以設(shè)置在部分所述引導(dǎo)部分120之間，并且使用所述輔助光源140的加熱溫度可能在800至900℃范圍內(nèi)。當(dāng)所述輔助光源140的溫度低于上述溫度范圍時，可能會增加所述多晶硅碎片由于通過主光源產(chǎn)生的結(jié)合面的更高的溫差形成的熱沖擊而損壞的可能性，而當(dāng)所述輔助光源140的溫度高于上述溫度范圍時，可能會增加不必要的能量成本。

類似于所述主光源130，鹵素?zé)艨梢杂米魉鲚o助光源140，并且為了增強(qiáng)使用輔助光源的加熱效果，可以在所述主體部分110的內(nèi)表面上設(shè)置反射面(未示出)。該反射面可以反射從所述輔助光源140發(fā)射的光，以增強(qiáng)加熱效果。

圖6是根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方案使用多晶硅碎片的多晶硅長絲結(jié)合裝置的導(dǎo)桿的剖視圖。

根據(jù)本公開內(nèi)容的多晶硅長絲結(jié)合裝置可以進(jìn)一步包括導(dǎo)桿160?？梢允褂盟鰧?dǎo)桿160正常定位多晶硅長絲的結(jié)合面。

所述導(dǎo)桿160可以包括頭部162和插入桿164。所述頭部162可以具有該頭部162不能插入到所述主體部分110內(nèi)的直徑，和所述插入桿164可以具有該插入桿164能夠插入到所述主體部分110內(nèi)的直徑。所述插入桿164可以具有這樣的長度，使得其下端在完全插入到所述主體部分110內(nèi)時定位在主光源的加熱區(qū)域的中心部分。

如附圖所示，所述導(dǎo)桿160可以插入到所述主體部分110內(nèi)，并且多晶硅碎片可以穿過所述主體部分110的下部插入，使得所述導(dǎo)桿160與所述多晶硅碎片的結(jié)合面的插入桿接觸，然后，可以通過所述固定器150固定所述多晶硅碎片，并且可以將所述結(jié)合面固定地定位在所述主光源130的加熱區(qū)域的中心部分。

然后，可以通過所述主光源130加熱所述結(jié)合面，并且可以通過所述主體部分的上部插入要結(jié)合的多晶硅碎片，以結(jié)合多晶硅碎片。

如上所述，根據(jù)本公開內(nèi)容的所述多晶硅長絲結(jié)合裝置可以在不使用單獨粘合劑的情況下熔融并結(jié)合多個多晶硅碎片，從而制造具有所需長度的多晶硅長絲。

因此，當(dāng)使用根據(jù)本公開內(nèi)容的多晶硅長絲結(jié)合裝置時，可以再使用損壞的多晶硅長絲碎片，并且可以制造和結(jié)合具有短長度的多晶硅長絲碎片，由此降低多晶硅長絲的制造成本。

在不脫離本公開內(nèi)容的范圍和精神的情況下，上述公開內(nèi)容可以由本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)行各種替換、更改和修改。因此，本公開內(nèi)容不限于上述示例性實施方案和附圖。