直拉单晶硅的生产方法及生产系统技术方案

本发明专利技术提供了直拉单晶硅的生产方法及生产系统，生产方法包括：步骤S1：单晶硅棒的制备，单晶硅棒的制备过程通过筛分式加料装置自动添加制备单晶硅的原材料；步骤S2：单晶硅棒通过第一输送装置输送通过第一箱体，单晶硅棒通过第一箱体内的冷却装置进行冷却；步骤S3：单晶硅棒通过第一输送装置后进入第二箱体，单晶硅棒通过第二箱体内的单晶硅棒打磨机构进行打磨；本发明专利技术通过对原材料进行杂质过滤及对原材料进行混合，保证了加入单晶炉中原材料的质量，保证了生产的单晶硅的质量。保证了生产的单晶硅的质量。保证了生产的单晶硅的质量。

【技术实现步骤摘要】
直拉单晶硅的生产方法及生产系统


[0001]本专利技术涉及单晶硅生产
，具体为直拉单晶硅的生产方法及生产系统。

技术介绍

[0002]用于半导体集成电路的衬底的硅片，主要是通过将直拉法拉制的单晶硅棒切片而制造出。在单晶炉中拉制硅棒的主要步骤包括装料、抽空、熔料、稳定化、引晶、放肩、等径、收尾环节。装料环节即将硅料(包括掺杂剂)装入单晶石英坩埚中，通过单晶炉内加热系统将硅料熔化，之后降低加热器功率将熔体稳定在适当温度，之后开始进行晶体生长。
[0003]现有的直拉单晶硅的生产过程中，通常直接将生产制备单晶硅的原材料加入单晶炉内，如CN104372406A一种太阳能级直拉单晶硅的生产方法，并未将制备单晶硅的原材料进行筛分去杂，容易由于制备单晶硅的原材料中杂质影响制备的硅片的质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供直拉单晶硅的生产方法及生产系统，用以解决上述
技术介绍
提出的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术公开了直拉单晶硅的生产方法，包括：步骤S1：单晶硅棒的制备，单晶硅棒的制备过程通过筛分式加料装置自动添加制备单晶硅的原材料；步骤S2：单晶硅棒通过第一输送装置输送通过第一箱体，单晶硅棒通过第一箱体内的冷却装置进行冷却；步骤S3：单晶硅棒通过第一输送装置后进入第二箱体，单晶硅棒通过第二箱体内的单晶硅棒打磨机构进行打磨；筛分式加料装置包括：上箱体和下座体，上箱体下端可拆卸连接在下座体上端，上箱体内前后间隔设置若干腔体结构，每个腔体结构均包括两组左右对称的腔体组，腔体组包括左右间隔布置的第一腔体和第二腔体，第一腔体下端设置第一排料管，第二腔体下端设置第二排料管，下座体内设置混合腔，混合腔连接有搅拌装置；下座体内对应每组腔体组设置一组通道组，通道组包括第一通道和第二通道，第一腔体通过第一通道与混合腔连通，第二腔体通过第二通道与混合腔连通；通道组连接筛分组件。
[0006]优选的，两组左右对称的筛分组件分别与左右相邻的两组通道组连接，左侧的筛分组件包括：水平通道一，水平通道一贯通下座体左侧壁，且水平通道一位于第一通道左下方，水平电动伸缩杆的固定端固定连接在下座体左侧外壁，水平电动伸缩杆的伸缩端贯穿水平通道一后固定连接有辅助架；水平通道二，水平通道二贯通第二通道左右两侧；辅助架，辅助架包括：水平板一、水平杆一、竖向杆一、水平板二，水平板一与水平通道一沿着左右方向滑动连接，水平板一上端右部设置凹槽一，水平板一的位于凹槽一左
侧的部分设置多个上下贯通的过滤孔一，水平板一右侧固定连接水平杆一，水平杆一右侧上端固定连接竖向杆一，竖向杆一上端固定连接水平板二，水平板二沿着左右方向滑动连接在水平通道二内，水平板二上端右侧设置凹槽二，凹槽二和凹槽一内均放置杂质收集盒，水平板二位于凹槽二左侧的部分设置多个上下贯通的过滤孔二；水平杆一上设置多个上下贯通的物料通孔，且水平杆一的横截面积小于第二通道的横截面积；弹性刮板一、弹性刮板二，弹性刮板一嵌设于第一通道左侧，且弹性刮板一与水平板一上端接触，弹性刮板二嵌设于第二通道左侧，且弹性刮板二与水平板二上端接触。
[0007]优选的，凹槽二和凹槽一内均设置重量传感器，重量传感器用于对杂质收集盒及杂质收集盒内杂质的总重量进行称量，第一排料管上设置第一电动阀门，第二排料管上设置第二电动阀门；步骤S1包括：步骤S11：将制备单晶硅的原材料加入第一腔体或第二腔体，然后将上箱体下端连接至下座体上端；步骤S12：通过单晶炉制备单晶硅棒；制备单晶硅棒过程中，通过控制第一电动阀门和第二电动阀门工作，并结合重量传感器确定各制备单晶硅的原材料的下料量。
[0008]本专利技术还公开了直拉单晶硅的生产系统，应用于直拉单晶硅的生产方法，直拉单晶硅的生产系统包括：底板一，底板一上端固定连接第一支架，第一支架上端固定连接单晶炉，底板一上位于单晶炉的一侧还固定设置第二支架，第二支架与单晶炉固定连接，底板一上端位于单晶炉的另一侧还固定连接有第三支架，第三支架上端固定连接有筛分式加料装置；第一输送装置，第一箱体架设于第一输送装置上，第一箱体内连接冷却装置，第一输送装置的输出侧与第二箱体的输入侧固定连接，第二箱体的输入侧设置第一进口，第二箱体的输出侧设置第一出口，第二输送装置的输入侧与第二箱体的输出侧固定连接，第二箱体内连接有单晶硅棒打磨机构，第二输送装置上架设有第三箱体，第三箱体内连接有外观检测装置，第一箱体和第三箱体下端均开口设置。
[0009]优选的，第一输送装置和第二输送装置均包括：底板二、两组侧板、若干组固定架，两组侧板分别连接在底板二的左右两侧，若干组固定架间隔固定连接在底板二下端，第一输送组件连接在两组侧板之间，第一箱体连接在第一输送装置的侧板的上部，第三箱体连接在第二输送装置的侧板的上部，第二箱体前侧与第一输送装置的底板二的后侧固定连接，第二箱体后侧与第二输送装置的底板二的前侧固定连接；第一输送组件为皮带输送组件。
[0010]优选的，第二箱体内也设置皮带输送组件，第二箱体内皮带输送组件的输送方向为前后方向，单晶硅棒打磨机构包括：固定箱，第二箱体上端内壁设置左右方向的电动滑轨，固定箱固定连接在电动滑轨的移动端下端，固定箱内固定连接有打磨电机，打磨电机的电机轴下端固定连接竖向打磨轴，竖向打磨轴转动贯穿固定箱下端，竖向打磨轴下端固定连接打磨头，第二箱体内左右两侧对称转动设置自动卡盘，一个自动卡盘由第二箱体外的卡盘电机驱动旋转。
[0011]优选的，单晶硅棒打磨机构还包括：水平板三，竖向打磨轴贯穿水平板三，水平板三通过两组左右对称的连接组件一与固定箱下端连接，防护套筒固定连接在水平板三下端，水平板三由驱动结构驱动升降，防护套筒内左右两侧分别设置清扫组件和检测组件，防
护套筒还贯通连接有吸尘管，吸尘管通过软管连接吸尘装置，吸尘装置固定连接在固定箱右侧；清扫组件包括：若干左右间隔布置的支撑杆二，支撑杆二上端与防护套筒前侧内壁铰接，支撑杆二与防护套筒前侧内壁之间固定连接弹簧二，清扫辊连接在支撑杆二下端；检测组件包括：若干左右间隔布置的支撑杆三，支撑杆三上端与防护套筒后侧内壁铰接，支撑杆三与防护套筒后侧内壁之间固定连接弹簧三，接触辊连接在支撑杆三下端，接触辊上设置检测器件。
[0012]优选的，连接组件一包括：支撑杆一，支撑杆一上端与固定箱下端铰接，支撑杆一下端连接有第一铰座，第一铰座与水平板三上端滑动连接，支撑杆一与固定箱下端之间固定连接有弹簧一；驱动结构包括：螺纹杆段，竖向打磨轴下部设置螺纹杆段，水平板三与螺纹杆段螺纹连接。
[0013]优选的，清扫组件和检测组件由控制机构控制摆动，控制机构包括：齿轮支架，齿轮支架固定连接在水平板三上端，齿轮支架上转动连接有控制齿轮，控制齿轮由齿轮支架上的齿轮驱动电机驱动，竖向杆二下端连接有第二铰座，第二铰座与支撑杆三滑动连接，竖向杆三下端连接有第三铰座，第三铰座与支撑杆二滑动连接，竖向杆二和竖向杆三均沿着上下方向滑动贯穿水平板三，竖向杆二上端固定连接齿条块一，竖向杆三上端固定连接齿条块二，齿条块一和齿条块二分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.直拉单晶硅的生产方法，其特征在于：包括：步骤S1：单晶硅棒(15)的制备，单晶硅棒(15)的制备过程通过筛分式加料装置(6)自动添加制备单晶硅的原材料；步骤S2：单晶硅棒(15)通过第一输送装置(12)输送通过第一箱体(8)，单晶硅棒(15)通过第一箱体(8)内的冷却装置进行冷却；步骤S3：单晶硅棒(15)通过第一输送装置(12)后进入第二箱体(9)，单晶硅棒(15)通过第二箱体(9)内的单晶硅棒打磨机构(7)进行打磨；筛分式加料装置(6)包括：上箱体(61)和下座体(62)，上箱体(61)下端可拆卸连接在下座体(62)上端，上箱体(61)内前后间隔设置若干腔体结构，每个腔体结构均包括两组左右对称的腔体组，腔体组包括左右间隔布置的第一腔体(63)和第二腔体(64)，第一腔体(63)下端设置第一排料管(65)，第二腔体(64)下端设置第二排料管(614)，下座体(62)内设置混合腔(66)，混合腔(66)连接有搅拌装置；下座体(62)内对应每组腔体组设置一组通道组，通道组包括第一通道(67)和第二通道(68)，第一腔体(63)通过第一通道(67)与混合腔(66)连通，第二腔体(64)通过第二通道(68)与混合腔(66)连通；通道组连接筛分组件。2.根据权利要求1所述的直拉单晶硅的生产方法，其特征在于，两组左右对称的筛分组件分别与左右相邻的两组通道组连接，左侧的筛分组件包括：水平通道一(611)，水平通道一(611)贯通下座体(62)左侧壁，且水平通道一(611)位于第一通道(67)左下方，水平电动伸缩杆(610)的固定端固定连接在下座体(62)左侧外壁，水平电动伸缩杆(610)的伸缩端贯穿水平通道一(611)后固定连接有辅助架(69)；水平通道二(615)，水平通道二(615)贯通第二通道(68)左右两侧；辅助架(69)，辅助架(69)包括：水平板一(691)、水平杆一(692)、竖向杆一(693)、水平板二(694)，水平板一(691)与水平通道一(611)沿着左右方向滑动连接，水平板一(691)上端右部设置凹槽一(695)，水平板一(691)的位于凹槽一(695)左侧的部分设置多个上下贯通的过滤孔一，水平板一(691)右侧固定连接水平杆一(692)，水平杆一(692)右侧上端固定连接竖向杆一(693)，竖向杆一(693)上端固定连接水平板二(694)，水平板二(694)沿着左右方向滑动连接在水平通道二(615)内，水平板二(694)上端右侧设置凹槽二(696)，凹槽二(696)和凹槽一(695)内均放置杂质收集盒，水平板二(694)位于凹槽二(696)左侧的部分设置多个上下贯通的过滤孔二；水平杆一(692)上设置多个上下贯通的物料通孔，且水平杆一(692)的横截面积小于第二通道(68)的横截面积；弹性刮板一(612)、弹性刮板二(613)，弹性刮板一(612)嵌设于第一通道(67)左侧，且弹性刮板一(612)与水平板一(691)上端接触，弹性刮板二(613)嵌设于第二通道(68)左侧，且弹性刮板二(613)与水平板二(694)上端接触。3.根据权利要求2所述的直拉单晶硅的生产方法，其特征在于，凹槽二(696)和凹槽一(695)内均设置重量传感器，重量传感器用于对杂质收集盒及杂质收集盒内杂质的总重量进行称量，第一排料管(65)上设置第一电动阀门，第二排料管(614)上设置第二电动阀门；步骤S1包括：步骤S11：将制备单晶硅的原材料加入第一腔体(63)或第二腔体(64)，然后将上箱体(61)下端连接至下座体(62)上端；步骤S12：通过单晶炉(3)制备单晶硅棒；制备单晶硅棒过程中，通过控制第一电动阀门
和第二电动阀门工作，并结合重量传感器确定各制备单晶硅的原材料的下料量。4.直拉单晶硅的生产系统，应用于如权利要求1
‑
3中任一项所述的直拉单晶硅的生产方法，其特征在于：直拉单晶硅的生产系统包括：底板一(1)，底板一(1)上端固定连接第一支架(2)，第一支架(2)上端固定连接单晶炉(3)，底板一(1)上位于单晶炉(3)的一侧还固定设置第二支架(4)，第二支架(4)与单晶炉(3)固定连接，底板一(1)上端位于单晶炉(3)的另一侧还固定连接有第三支架(5)，第三支架(5)上端固定连接有筛分式加料装置(6)；第一输送装置(12)，第一箱体(8)架设于第一输送装置(12)上，第一箱体(8)内连接冷却装置，第一输送装置(12)的输出侧与第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：高贻刚，牛文富，汪沛渊，汪高峰，李一得，何曙光，王鹏，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市中成榆能源有限公司，
类型：发明
国别省市：