[發(fā)明專利]一種制備切片砂漿的系統(tǒng)及其方法

有效

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• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN102501325A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳淳;謝建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大全新能源有限公司
• 主分類號: B28D7/00
• 分類號: B28D7/00;B28D5/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅片切割技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種制備切片砂漿的系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

單晶硅是半導(dǎo)體器件的核心材料，在生產(chǎn)半導(dǎo)體用硅片的流程中，需要將圓柱狀的硅單晶棒加工為硅片。現(xiàn)有的切片工藝主要有內(nèi)圓切割和線切割兩種，其中，線切割技術(shù)有效率更高，硅棒切口損耗更小和切割硅片的表面損傷層淺的優(yōu)點(diǎn)，加之硅晶片大片徑化的發(fā)展，線切割技術(shù)更具優(yōu)勢，因而線切割技術(shù)被認(rèn)為是硅片切割領(lǐng)域中的主流技術(shù)。線切割技術(shù)的原理是機(jī)器導(dǎo)輪在高速轉(zhuǎn)動中帶動鋼線，從而由鋼線將聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂漿送到切割區(qū)，在鋼線的高速運(yùn)轉(zhuǎn)中與壓在線網(wǎng)上的工件連續(xù)發(fā)生摩擦完成切割過程。可以看出，在線切割工藝中，砂漿的質(zhì)量影響切割后硅片的質(zhì)量，而砂漿的制備影響切割過程的效率。

工廠制備砂漿的過程包括準(zhǔn)備砂液和進(jìn)行攪拌兩個工序，首先向攪拌缸中注入適量聚乙二醇，再由工人手工將一小袋一小袋碳化硅砂加入攪拌缸中，此工序為準(zhǔn)備砂液；然后利用攪拌機(jī)在固定轉(zhuǎn)速(約35r/min)下攪拌，約12小時后測量砂漿的密度和粘度，如果不合格，則繼續(xù)攪拌2小時再測試，直到合格為止，此工序為砂漿的攪拌。在現(xiàn)有技術(shù)中，準(zhǔn)備砂液的工作完全依靠人力完成，導(dǎo)致準(zhǔn)備砂液的效率很低，耗時長。同時，由于碳化硅砂為微米級顆粒，在空氣中容易吸水成團(tuán)，不容易分散，并且聚乙二醇的粘度較大，現(xiàn)有技術(shù)中采用簡單的固定轉(zhuǎn)速的漿式攪拌，導(dǎo)致制備砂漿所需的攪拌時間很長?，F(xiàn)有技術(shù)中砂液準(zhǔn)備時間和攪拌時間都比較長，制備一缸合格的砂漿一般需要12小時以上。

其次，微米級的碳化硅砂極易在空氣中揚(yáng)塵，會隨空氣被操作人員吸入，危害操作人員的身體健康，一般在此崗位上的員工最多做兩年就需要換崗。

如何提供一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，能夠以較短時間制備符合使用要求的砂漿，并降低其操作過程中的揚(yáng)塵現(xiàn)象，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種制備切片砂漿的系統(tǒng)及其方法，以實現(xiàn)快速制備符合使用要求的砂漿的目的。

一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，包括：

快速攪拌缸，快速攪拌缸設(shè)有加液口、加砂口、抽氣口和出漿口，快速攪拌缸內(nèi)設(shè)置有刮邊攪拌裝置與高速變頻攪拌裝置；

儲存有碳化硅砂的第一存儲罐，第一存儲罐的底部通過安裝有第一閥門的管道與加砂口相連；

儲存有聚乙二醇的第二存儲罐，第二存儲罐通過安裝有第二閥門的管道與加液口相連；

真空泵，真空泵通過安裝有第三閥門的管道與抽氣口相連；和

出漿泵，出漿泵與出漿口通過管道相連。

優(yōu)選的，快速攪拌缸上設(shè)置有測壓裝置。

優(yōu)選的，測壓裝置為壓力表。

優(yōu)選的，高速變頻攪拌裝置包括高速變頻電機(jī)、攪拌軸和分散盤，高速變頻電機(jī)通過攪拌軸驅(qū)動設(shè)置在攪拌缸中的分散盤。

優(yōu)選的，分散盤為雙層式分散盤，雙層分散盤包括上盤與下盤，上盤葉片一部分朝上彎折，一部分向下彎折；下盤葉片朝向水平。

優(yōu)選的，出漿泵為隔膜泵。

優(yōu)選的，出漿泵通過安裝有第四閥門的管道與緩沖罐相連。

優(yōu)選的，各管路采用快速接頭相連。

一種制備切片砂漿的方法，包括以下步驟：

1)打開第三閥門，開啟真空泵將快速攪拌缸抽真空，使快速攪拌缸中的壓力保持在-0.06±0.02MPa，之后關(guān)閉第三閥門、關(guān)閉真空泵；

2)打開第一閥門，將一定量的聚乙二醇由第二存儲罐吸入快速攪拌缸中后關(guān)閉第一閥門；

3)打開第二閥門，將適量碳化硅砂由第一存儲罐吸入到快速攪拌缸中后關(guān)閉第二閥門；

4)啟動快速攪拌缸的高速變頻攪拌裝置和刮邊攪拌裝置；

5)攪拌1-1.5小時后取砂漿樣品測試，如果合格，打開第四閥門，啟動隔膜泵將砂漿送入緩沖罐中供用戶使用；如果不合格，則繼續(xù)攪拌0.5小時后再次取樣，直至砂漿合格，送入緩沖罐中；

6)隔膜泵向管路中吹入壓縮空氣，保持管路暢通。

從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的一種制備切片砂漿的系統(tǒng)，包括快速攪拌缸、第一存儲罐、第二存儲罐、真空泵、隔膜泵、緩沖罐和設(shè)置在連接各部件管路上的閥門，碳化硅砂和聚乙二醇分別儲存與第一存儲罐與第二存儲罐中，快速攪拌缸設(shè)有與第一存儲罐相連的加液口、與第二存儲罐相連的加砂口、與真空泵相連的抽氣口和通過隔膜泵與緩沖罐相連的出漿口，快速攪拌缸中還設(shè)置有刮邊攪拌裝置與高速變頻攪拌裝置。