[發(fā)明專利]一種單晶硅片生產(chǎn)裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810499814.2
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108638348B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏文斌
• 申請（專利權(quán)）人: 新沂市錫沂高新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: B28D1/22
• 分類號: B28D1/22;B28D7/00
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44525
• 代理人: 趙愛婷

1.一種單晶硅片生產(chǎn)裝置，其特征在于：它包括上料機構(gòu)(1)、限位機構(gòu)(2)、切割裝置(3)和清洗裝置(4)，所述上料機構(gòu)(1)包括承載臺(5)、水平油缸(6)和壓板(7)，所述承載臺(5)的頂部開設(shè)有半圓形凹槽(8)，水平油缸(6)平行于半圓形凹槽(8)且固定安裝于承載臺(5)的頂部，壓板(7)固設(shè)于水平油缸(6)活塞桿上；

所述限位機構(gòu)(2)位于上料機構(gòu)(1)的左側(cè)，限位機構(gòu)(2)包括平臺(9)、導(dǎo)向套(10)、頂桿(11)和鎖緊螺釘(12)，平臺(9)與承載臺(5)相對立設(shè)置，導(dǎo)向套(10)固設(shè)于平臺(9)頂部，頂桿(11)滑動安裝于導(dǎo)向套(10)內(nèi)，頂桿(11)與半圓形凹槽(8)的軸線同軸設(shè)置，鎖緊螺釘(12)螺紋連接于導(dǎo)向套(10)的頂部，鎖緊螺釘(12)貫穿導(dǎo)向套(10)且抵壓于頂桿(11)上；

所述切割裝置(3)包括空壓機(13)、設(shè)置于承載臺(5)上方的龍門架(14)、設(shè)置于龍門架(14)底部的垂向油缸(15)，垂向油缸(15)的活塞桿上固設(shè)有切刀(16)，切刀(16)位于承載臺(5)和頂桿(11)的右端部之間，龍門架(14)的底部還設(shè)置有支架(17)，支架(17)上設(shè)置有出氣管(18)，出氣管(18)位于切刀(16)的右側(cè)，出氣管(18)與空壓機(13)的出口端經(jīng)管道連接；

所述清洗裝置(4)位于切刀(16)的下方，清洗裝置(4)包括槽體(19)、前油缸(20)、后油缸(21)、過濾器(22)和設(shè)置于槽體(19)內(nèi)的過濾網(wǎng)(23)，所述過濾網(wǎng)(23)的兩端向上延伸于槽體(19)的頂部且延伸端經(jīng)螺釘固定于槽體(19)上，所述槽體(19)的前后側(cè)分別設(shè)置有前油缸(20)和后油缸(21)，前油缸(20)和后油缸(21)的活塞桿均鉸接于槽體(19)的外壁上，所述過濾器(22)的入口端連接有軟管(24)，軟管(24)的另一端與過濾網(wǎng)(23)和槽體(19)底部形成的腔體連通，所述槽體(19)的側(cè)壁上開設(shè)有進氣孔(25)；利用所述單晶硅片生產(chǎn)裝置進行的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

S1、單晶硅片厚度的調(diào)整，工人先將單晶硅棒(28)放置于半圓形凹槽(8)內(nèi)，然后工人向左推動單晶硅棒(28)，使單晶硅棒(28)的左端部抵靠于頂桿(11)的右端部，隨后工人擰松鎖緊螺釘(12)，然后工人向右推動頂桿(11)，頂桿(11)推動單晶硅棒(28)沿著半圓形凹槽(8)向右移動，當單晶硅棒(28)左端面與切刀(16)刀刃之間的水平間距等于所需單晶硅片的厚度時，擰緊鎖緊螺釘(12)，頂桿(11)被鎖死，最后工人在控制器上控制水平油缸(6)活塞桿縮回，壓板(7)向在單晶硅棒(28)的右端面上，從而將單晶硅棒(28)鎖緊在頂桿(11)和壓板(7)之間，最終實現(xiàn)了單晶硅片厚度的調(diào)整；

S2、單晶硅片的切制，先打開空壓機(13)，空壓機(13)產(chǎn)出的高壓氣體經(jīng)管道進入出氣管(18)中，高壓氣體向左噴出，同時控制垂向油缸(15)活塞桿向下伸出，切刀(16)向下運動，切刀(16)穿過單晶硅棒(28)后切制出單晶硅片，切成的單晶硅片附著于切刀(16)上，當控制垂向油缸(15)向上升起時，從出氣管(18)吹出的高壓氣體將該單晶硅片從切刀(16)上吹下，掉落的單晶硅片在重力作用下落入槽體(19)中；當切刀(16)復(fù)位后，控制水平油缸(6)活塞桿繼續(xù)縮回，壓板(7)推動單晶硅棒(28)向左移動，從而完成單晶硅棒第二次工裝固定，重復(fù)切刀的切割步驟即可切割出第二個單晶硅片，如此循環(huán)操作即可將單晶硅棒全部切完；

S3、單晶硅片的清洗，切制的單晶硅片沉積于過濾網(wǎng)(23)的底部，此時工人經(jīng)控制器控制前油缸(20)和后油缸(21)的活塞桿做往復(fù)交替的伸出或縮回，從而使槽體(19)做前后往復(fù)的晃動，使單晶硅片在過濾網(wǎng)(23)上前后做擺動，槽體(19)內(nèi)盛裝的堿液往復(fù)的沖擊單晶硅片表面，加快沖刷掉附著于單晶硅片上的雜質(zhì)和油污的去除，從而實現(xiàn)了單晶硅片的清洗，而從單晶硅片上掉落的雜質(zhì)穿過過濾網(wǎng)(23)進入槽體(19)底部；清洗過程中，向進氣孔(25)中通入高壓氣體，高壓氣體加快堿液的流動，以增大堿液與單晶硅片的接觸面積，提高清洗效率；

S4、清洗結(jié)束后，控制后油缸(21)活塞桿伸出，同時控制前油缸(20)活塞桿縮回，此時槽體(19)處于傾斜狀態(tài)，帶有油污和雜質(zhì)的堿液從軟管排出進入過濾器(22)，過濾器(22)過濾掉油污和雜質(zhì)，潔凈的堿液又可以繼續(xù)排入到槽體內(nèi)，繼續(xù)使用。