本發明涉及半導體，具體的，涉及硅芯及其制備方法。
背景技術：
1、在全球主流改良西門子法制備電子級多晶硅的核心工藝環節，需要使用到一種本征硅芯作為化學氣相沉積的籽晶使用，幾何完美和電學性能穩定的本征硅芯是影響高壓啟動環節和氣相反應物氣流提升初期運行成功的極其重要因素。
2、目前，國內外電子級多晶硅企業常使用等徑硅芯，等徑硅芯直接磨錐后(如圖1所示，硅芯包括等徑區01和圓錐區02)與石墨夾頭直接貼合，導電錐面較小，實際電流流通面積較小，易導致多晶硅化學氣相沉積初期硅芯的根部出現亮點，進而導致硅棒生長過程中倒棒；同時，在硅芯的長徑比(長度/直徑)＞300后，硅芯的重心投影落在硅芯投影面外，在反應爐內氣流擾動的影響下，極易造成硅棒的傾倒，和/或，造成嚴重電氣短路、反應器內壁損傷或物料損耗等不良問題。
技術實現思路
1、本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種硅芯，該硅芯在高溫化學氣相沉積過程中其根部不易出現亮點，進而避免發生倒棒的不良現象。
2、在本發明的一方面，本發明提供了一種硅芯。根據本發明的實施例，該硅芯包括一體結構且依次相連的等徑區、擴寬區和圓錐區，所述擴寬區的直徑大于所述等徑區的直徑，在遠離所述等徑區的方向上，所述圓錐區的直徑逐漸減小。由此，該硅芯通過設置直徑相對較大的擴寬區，圓錐區的最大直徑相對等徑區增大，如此，可以增大圓錐區的表面積，進而在化學氣相沉積的過程中，該硅芯的圓錐區與石墨夾頭之間有更大的貼合面積，進而使得兩者之間有更好的貼合度，從而提高電流流通面積，提高硅芯根部電學性能，防止硅芯根部出現亮點導致熔斷以至于倒棒。
3、根據本發明的實施例，在化學氣相沉積時，所述硅芯的重心投影點位于所述圓錐區的投影內。
4、根據本發明的實施例，所述等徑區的直徑為d1，在遠離所述等徑區的方向上，所述擴寬區的直徑由d1逐漸增大至d2，所述圓錐區的直徑由d2逐漸減小至d3。
5、根據本發明的實施例，滿足以下條件中的至少之一：d2＝1.2d1～2d1；d3小于等于1mm。
6、根據本發明的實施例，d1＝8～15mm。
7、在本發明的另一方面，本發明提供了一種制備前面所述的硅芯的方法。根據本發明的實施例，制備硅芯的方法包括：采用區熔拉制法制備硅芯前體，所述硅芯前體包括等徑區、放肩區和收尾區，在所述拉制過程中，所述放肩區的提拉速度v2小于所述等徑區的提拉速度v1，所述收尾區的提拉速度v3大于所述放肩區的提拉速度v2；對所述放肩區靠近所述收尾區的部分區域和所述收尾區進行磨錐處理，得到所述硅芯。由此，相對等徑區的提拉速度，減小放肩區的提拉速度，如此，可以增大放肩區的直徑，通過磨錐后，在等徑區和圓錐區之間具有一個直徑較大的擴寬區，即圓錐區的最大直徑相對等徑區增大，在化學氣相沉積的過程中，該硅芯與石墨夾頭有更好的貼合度，從而提高電流流通面積，提高硅芯根部電學性能，防止硅芯根部出現亮點導致熔斷以至于倒棒。
8、根據本發明的實施例，v2＝0.25v1～0.69v1。
9、根據本發明的實施例，v1＝1.5mm/min～5mm/min，和/或，v3＝3.5mm/min～5.5mm/min。
10、根據本發明的實施例，提拉所述放肩區時的溫度t2大于提拉所述等徑區時的溫度t1，和/或，提拉所述收尾區時的溫度t3小于提拉所述等徑區時的溫度t1。
11、根據本發明的實施例，滿足以下條件中的至少之一：t1＝1410℃～1415℃；t2＝1415℃～1420℃；t3＝1405℃～1410℃。
12、本發明至少具有以下技術效果：
13、硅芯通過設置直徑相對較大的擴寬區，圓錐區的最大直徑相對等徑區增大，如此，可以增大圓錐區的表面積，進而在化學氣相沉積的過程中，該硅芯的圓錐區與石墨夾頭之間有更大的貼合面積，進而使得兩者之間有更好的貼合度，從而提高電流流通面積，提高硅芯根部電學性能，防止硅芯根部出現亮點導致熔斷以至于倒棒；
14、硅芯的重心落在圓錐區內，可防止硅芯重心偏移后，在還原爐氣相沉積過程中由于大氣量從底部吹入，重心不穩導致的倒棒現象；
15、可以解決硅芯長徑比比率超過300后，重心偏移嚴重導致的運行倒棒問題；
16、可以在不增加硅芯等徑區直徑的前提下，提高硅芯的高度，獲得更高硅芯運行穩定的效果。
17、本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
1.一種硅芯，其特征在于，包括一體結構且依次相連的等徑區、擴寬區和圓錐區，所述擴寬區的直徑大于所述等徑區的直徑，在遠離所述等徑區的方向上，所述圓錐區的直徑逐漸減小。
2.根據權利要求1所述的硅芯，其特征在于，在化學氣相沉積時，所述硅芯的重心投影點位于所述圓錐區的投影內。
3.根據權利要求1或2所述的硅芯，其特征在于，所述等徑區的直徑為d1，在遠離所述等徑區的方向上，所述擴寬區的直徑由d1逐漸增大至d2，所述圓錐區的直徑由d2逐漸減小至d3。
4.根據權利要求3所述的硅芯，其特征在于，滿足以下條件中的至少之一：
5.根據權利要求4所述的硅芯，其特征在于，d1＝8～15mm。
6.一種制備權利要求1～5中任一項所述的硅芯的方法，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，v2＝0.25v1～0.69v1。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，v1＝1.5mm/min～5mm/min，和/或，v3＝3.5mm/min～5.5mm/min。
9.根據權利要求6～8中任一項所述的方法，其特征在于，提拉所述放肩區時的溫度t2大于提拉所述等徑區時的溫度t1，和/或，提拉所述收尾區時的溫度t3小于提拉所述等徑區時的溫度t1。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，滿足以下條件中的至少之一：