[發(fā)明專利]一種單晶硅片生產(chǎn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810499814.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN108638348B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏文斌
• 申請(qǐng)（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(hào): B28D1/22
• 分類號(hào): B28D1/22;B28D7/00
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44525
• 代理人: 趙愛婷

本發(fā)明公開了一種單晶硅片生產(chǎn)裝置，它包括上料機(jī)構(gòu)(1)、限位機(jī)構(gòu)(2)、切割裝置(3)和清洗裝置(4)，上料機(jī)構(gòu)(1)包括承載臺(tái)(5)、水平油缸(6)和壓板(7)，承載臺(tái)(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(tái)(5)的頂部，壓板(7)固設(shè)于水平油缸(6)活塞桿上；限位機(jī)構(gòu)(2)位于上料機(jī)構(gòu)(1)的左側(cè)，限位機(jī)構(gòu)(2)包括平臺(tái)(9)、導(dǎo)向套、頂桿和鎖緊螺釘(12)，平臺(tái)(9)與承載臺(tái)(5)相對(duì)立設(shè)置，導(dǎo)向套(10)固設(shè)于平臺(tái)(9)頂部，本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)為：能夠生產(chǎn)不同厚度單晶硅片、提高單晶硅片清洗質(zhì)量、防止單晶硅片附著于切刀上、循環(huán)利用堿液。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及單晶硅片生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種單晶硅片生產(chǎn)裝置及方法。

背景技術(shù)

單晶硅作為一種重要的半導(dǎo)體材料，具有良好的電學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，自被人們發(fā)現(xiàn)和利用后很快替代其它半導(dǎo)體材料。硅材料因其具有耐高溫和抗輻射性能較好，特別適用于制作大功率器件的特性而成為應(yīng)用最多的一種半導(dǎo)體材料，集成電路半導(dǎo)體器件大多數(shù)硅材料制成的。在制造性能良好的硅單晶方法中，直拉法生長硅單晶具有設(shè)備和工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。直拉單晶硅棒從單晶爐中拉制出來以后需要進(jìn)行一系列的工序，前期包括截?cái)嗪颓逑吹裙ば颍恢衅谶€需要將單晶硅棒進(jìn)行滾磨、切片、清洗、倒角、研磨和再清洗等工；后期將硅片進(jìn)行制絨、擴(kuò)散、結(jié)晶和燒結(jié)等工序后才能制造成半導(dǎo)體器件或用于光伏發(fā)電的太陽能電池片。

其中截?cái)嗍侵竿ㄟ^直線上下往復(fù)式切刀對(duì)單晶硅棒進(jìn)行切割，當(dāng)切刀向上提升后，切成的單晶硅片隨著切刀一同向上運(yùn)動(dòng)如圖1所示，若切刀再次向下切單晶硅片，將導(dǎo)致附著在切刀上的單晶硅片碰撞到單晶硅棒上，單晶硅片如圖1中打有剖面線的矩形框，進(jìn)一步導(dǎo)致單晶硅片擠壓變形。為了解決這一問題，工人關(guān)閉驅(qū)動(dòng)切刀運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，隨后將附著于切刀上的單晶硅片手動(dòng)拿下，這種操作方式，不僅增大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)每切一片都要停機(jī)，極大降低單晶硅片的生產(chǎn)效率。

此外在前期的清洗過程中，工人將單晶硅片傾倒于清洗槽中，通過清洗槽內(nèi)的弱堿液洗掉單晶硅片表面上的油污和雜質(zhì)，然而油污和雜質(zhì)緊緊的附著于單晶硅片上，需要浸泡很長時(shí)間才能徹底清洗掉油污和雜質(zhì)，存在清洗周期長，清洗效率低的缺陷，為后期的清洗帶來了困難。

中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01710897669.9中公開了一種單晶硅切片生產(chǎn)用清洗裝置，包括底座，所述底座的頂端外壁四角均焊接有L形結(jié)構(gòu)的支撐架，所述支撐架的底端卡接有吸盤，所述底座的頂端外壁通過螺絲固定有箱體，且箱體的頂端為開口結(jié)構(gòu)，所述箱體的頂部套接有封蓋，所述封蓋的頂部外壁焊接有安裝箱，所述安裝箱的底部內(nèi)壁卡接有蓄電池，所述封蓋的底部內(nèi)壁通過螺絲固定有第二液壓油缸，所述第二液壓油缸的底端焊接有連接板，且連接板的底端通過螺絲固定有電機(jī)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整個(gè)設(shè)計(jì)使得單晶硅片的表面附著的一些粘接劑、有機(jī)物和硅粉可以快速被清理干凈，使得物理和化學(xué)清洗方法同時(shí)進(jìn)行，加快清洗的速度，提高工作效率。該專利雖然能夠清除掉單晶硅片上的雜質(zhì)，但是毛刷在清掃過程中，無疑會(huì)刮傷單晶硅片的表面，從而極大降低了單晶硅片的表面質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、能夠生產(chǎn)不同厚度單晶硅片、提高單晶硅片清洗質(zhì)量、防止單晶硅片附著于切刀上、循環(huán)利用堿液的單晶硅片生產(chǎn)裝置及方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種單晶硅片生產(chǎn)裝置，它包括上料機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)、切割裝置和清洗裝置，所述上料機(jī)構(gòu)包括承載臺(tái)、水平油缸和壓板，所述承載臺(tái)的頂部開設(shè)有半圓形凹槽，水平油缸平行于半圓形凹槽且固定安裝于承載臺(tái)的頂部，壓板固設(shè)于水平油缸活塞桿上；

所述限位機(jī)構(gòu)位于上料機(jī)構(gòu)的左側(cè)，限位機(jī)構(gòu)包括平臺(tái)、導(dǎo)向套、頂桿和鎖緊螺釘，平臺(tái)與承載臺(tái)相對(duì)立設(shè)置，導(dǎo)向套固設(shè)于平臺(tái)頂部，頂桿滑動(dòng)安裝于導(dǎo)向套內(nèi)，頂桿與半圓形凹槽的軸線同軸設(shè)置，鎖緊螺釘螺紋連接于導(dǎo)向套的頂部，鎖緊螺釘貫穿導(dǎo)向套且抵壓于頂桿上；