晶体硅承载结构及晶体硅截断机的制作方法

文档序号:14373992阅读:347来源:国知局
晶体硅承载结构及晶体硅截断机的制作方法

本申请涉及线切割技术领域,特别是涉及一种晶体硅承载结构及晶体硅截断机。



背景技术:

线切割技术是目前较先进的加工技术,原理是通过高速运动的切割线对待加工工件进行摩擦,从而达到切割的目的。在对工件的切割过程中,金刚线通过导线轮的引导,在主线辊上形成一张线网,而待加工工件通过工作台的上升下降或者金刚线的上升下降实现工件的进给,在压力泵的作用下,装配在设备上的冷却水自动喷洒装置将冷却水喷洒至金刚线和工件的切削部位,由金刚线往复运动产生切削以进行切割。线切割技术与传统的刀锯片、砂轮片及内圆切割相比具有效率高、产能高、精度高等优点。

在现有线切割技术中,是将待加工工件置于设有与切割位置对应的切割槽的承载台上,由切割单元对承载台上承载的晶体硅进行切割。在实际应用中,以晶体硅截断为例,由于需要对晶体硅进行截断作业以截断其不符合生产工艺要求的头部和尾部,因此根据承载台上切割槽的分布情况,切割单元可以分别切割晶体硅头部和尾部的杂质层,也可以同时切割晶体硅头部和尾部的杂质层。但是当切割单元同时切割晶体硅头部和尾部的杂质层时,由于切割槽的位置使得切割单元只能切割固定的头尾尺寸,使得待加工工件的尺寸受到限制。



技术实现要素:

鉴于以上所述的现有技术的缺点,本申请的目的在于提供一种晶体硅承载结构及晶体硅截断机,用于解决现有技术中由于承载台结构的限制只能承载固定尺寸待加工工件的问题。

为实现上述目的及其他目的,本申请的第一方面提供一种晶体硅承载结构,包括:底座;设于所述底座上的承载台,所述承载台包括第一承载台和第二承载台;以及承载台移动机构,配置于所述第一承载台和/或所述第二承载台上,用于驱动所述第一承载台和/或所述第二承载台移动以调整所述第一承载台和所述第二承载台的相对位置。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述第一承载台上设有供与承载的晶体硅的第一切割位置对应的第一切割槽;以及所述第一承载台与所述第二承载台之间的空隙与承载的晶体硅的第二切割位置对应,或者,所述第二承载台上设有供与承载的晶体硅的第二切割位置对应的第二切割槽。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述第一承载台与所述第二承载台之间的空隙与承载的晶体硅的第一切割位置对应,或者,所述第一承载台上设有供与承载的晶体硅的第一切割位置对应的第一切割槽;以及所述第二承载台上设有供与承载的晶体硅的第二切割位置对应的第二切割槽。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述承载台移动机构包括:滑轨,设于所述底座上;滑块,滑设于所述滑轨上;以及驱动源,向所述滑块提供滑动于所述滑轨的驱动力。

本申请的第二方面还提供一种晶体硅截断机,其特征在于,包括:至少一工位平台,所述工位平台上设有供承载待切割晶体硅的晶体硅承载结构;所述晶体硅承载结构包括底座和承载台,所述承载台包括第一承载台和与所述第一承载台相对移动的第二承载台;线切割装置,包括切割支架和设于所述切割支架上且与所述晶体硅承载结构对应的线切割结构;所述线切割结构包括第一线切割单元和与所述第一线切割单元相对移动的第二线切割单元。

在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述第一承载台上设有供与承载的晶体硅的第一切割位置对应的第一切割槽且所述第一切割槽与所述第一线切割单元中的第一切割线对应;以及所述第一承载台与所述第二承载台之间的空隙与承载的晶体硅的第二切割位置对应且所述第二线切割单元中的第二切割线与所述第二切割位置对应,或者,所述第二承载台上设有供与承载的晶体硅的第二切割位置对应的第二切割槽且所述第二切割槽与所述第二线切割单元中的第二切割线对应。

在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述第一承载台与所述第二承载台之间的空隙与承载的晶体硅的第一切割位置对应且所述第一线切割单元中的第一切割线与所述第一切割位置对应,或者,所述第一承载台上设有供与承载的晶体硅的第一切割位置对应的第一切割槽且所述第一切割槽与所述第一线切割单元中的第一切割线对应;以及所述第二承载台上设有供与承载的晶体硅的第二切割位置对应的第二切割槽,且所述第二切割槽与所述第二线切割单元中的第二切割线对应。

在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述第一承载台配置有第一承载台移动机构,且所述第一线切割单元配置有第一线切割移动机构;和/或,所述第二承载台配置有第二承载台移动机构,且所述第二线切割单元配置有第二线切割移动机构。

在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述第一承载台移动机构和所述第二承载台移动机构中的任一者均包括:第一滑轨,设于所述底座上;第一滑块,滑设于所述第一滑轨上;以及第一驱动源,向所述第一滑块提供滑动于所述第一滑轨的驱动力;所述第一线切割移动机构和所述第二线切割移动机构中的任一者均包括:第二滑轨,设于所述切割支架上;第二滑块,滑设于所述第二滑轨上;以及第二驱动源,向所述第二滑块提供滑动于所述第二滑轨的驱动力。

在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述第一承载台和所述第一线切割单元相关联且配置有第一同步移动机构;和/或,所述第二承载台和所述第二线切割单元相关联且配置有第二同步移动机构。

在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述第一同步移动机构和所述第二同步移动机构中的任一者均包括:第三滑轨,设于所述底座上;第三滑块,滑设于所述第三滑轨上;第四滑轨,设于所述切割支架上;第四滑块,滑设于所述第四滑轨上;同步驱动源,向所述第三滑块和所述第四滑块提供滑动于所述第三滑轨和所述第四滑轨的驱动力。

在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述晶体硅截断机还包括摆动机构,用于驱动所述晶体硅承载结构作摆动。

在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述摆动机构包括转轴和用于驱动转轴正反转的驱动电机,所述转轴设于所述晶体硅承载结构中底座的底部。

如上所述,本申请的晶体硅承载结构及晶体硅截断机具有以下有益效果:通过第一承载台和第二承载台的相对移动来调整两者间的相对位置,从而能实现对不同长度及具有不同切割位置的多晶硅棒的承载,以利于后续对承载的多晶硅棒进行头尾截断作业。

附图说明

图1显示为本申请的晶体硅承载结构的简化示意图。

图2显示为本申请的晶体硅截断机的立体示意图。

图3显示为本申请的晶体硅截断机应用的晶体硅截断方法的流程图。

图4显示为本申请的晶体硅截断机应用的晶体硅截断方法在一实施方式中的流程图。

图5显示为本申请的晶体硅截断机应用的晶体硅截断方法在另一实施方式中的流程图。

图6显示为本申请的晶体硅截断机应用的晶体硅截断方法在又一实施方式中的流程图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中,参考附图,附图描述了本申请的若干实施例。应当理解,还可使用其他实施例,并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的,并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例,而并非旨在限制本申请。空间相关的术语,例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等,可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件,但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如,第一承载台可以被称作第二承载台,并且类似地,第二承载台可以被称作第一承载台,而不脱离各种所描述的实施例的范围。

现有的晶体硅承载结构由于承载台上切割槽的设置情况使得待加工工件的尺寸受到限制,进而在截断操作过程中需要分别切割晶体硅头部和尾部的杂质层,或者在同时切割晶体硅头部和尾部的杂质层时只能切割固定的头尾尺寸。有鉴于此,本申请意在提供一种晶体硅承载结构以及配置有该晶体硅承载结构的晶体硅截断机。利用本申请的晶体硅承载结构,能够承载任意尺寸的待加工工件,进而在切割过程中能够在不更换晶体硅承载结构的情况下实现对具有不同切割位置的晶体硅头部和尾部的杂质层的同时切割,提高了产品通用性和切割效率。在以下具体实施方式的描述中,待切割工件选取的是以需要进行去头尾截断的多晶硅棒(或多晶硅方体)为例进行说明的,但本申请并不限于此,待切割工件还可以是玻璃盖板、蓝宝石、单晶硅棒或硅条等。

以多晶硅棒为例,多晶硅棒是通过对初级多晶硅锭(大尺寸硅锭)进行开方作业形成的,一般地,初级多晶硅锭的开方作业是借助于硅锭开方机完成的,其具体实现方式可参考例如为CN102172997A、CN105216128A、CN105690582A等专利公开文献。经开方作业后形成的多晶硅棒的头部及尾部是原先初级多晶硅锭的表面部分(顶面和底面),而初级多晶硅锭是由硅料定向凝固形成的产品,初级多晶硅锭中表面部分成型较差且可能存在一定的缺陷(例如:硅料均匀性较差、存在杂质和气泡等),因此,一般都需要对硅锭进行截断作业以截断其不符合生产工艺要求的头部和/或尾部。

本申请提供一种晶体硅承载结构,包括底座,设于所述底座上的承载台,所述承载台包括第一承载台和第二承载台,以及承载台移动机构。所述承载台移动机构配置于所述第一承载台和/或所述第二承载台上,用于驱动所述第一承载台和/或所述第二承载台移动以调整所述第一承载台和所述第二承载台的相对位置。通过第一承载台和第二承载台的相对移动来调整两者间的相对位置,从而能实现对不同长度及具有不同切割位置的多晶硅棒的承载,以利于后续对承载的多晶硅棒进行头尾截断作业。

请参阅图1,图1显示为本申请的晶体硅承载结构的简化示意图。如图1所示,本申请提供一种晶体硅承载结构10,包括:底座101,设于底座101上的承载台,所述承载台包括第一承载台201和第二承载台202,以及承载台移动机构(未示出)。

本申请中的底座上可以设有承载台,其中,承载台的数量不定,可以是一个也可以是间隔设置的两个或更多个,且,任一个承载台均可包括第一承载台和第二承载台。于一种实施方式中,如图1所示,底座101上间隔设有三个承载台。其中,针对每个承载台,承载台中的第一承载台201的承载面和第二承载台202的承载面在同一平面上以共同承载晶体硅90。

于一种实施方式中,如图1所示,将第一承载台201设置为长度方面较长而将第二承载台202设置为长度较短,由此,第一承载台201可承载大部分晶体硅。其中,可将第一承载台201的长度设置为大于承载的晶体硅的一半长度以确保晶体硅置放的稳定性。此外,可将第二承载台202的长度设置为小于晶体硅的一半长度。于另一实施方式中,也可以将第一承载台201设置为长度较短而将第二承载台设置为长度较长,由此,第二承载台202可承载大部分晶体硅。其中,可将第二承载台202的长度设置为大于承载的晶体硅的一半长度以确保晶体硅置放的稳定性。此外,可将第一承载台201的长度设置为小于晶体硅的一半长度。为便于描述,于本申请以下描述中以第一承载台201较长和第二承载台202较短为例进行说明,但本申请不限于此。

本申请中的承载台移动机构(未示出)配置于第一承载台和/或第二承载台上,用于驱动第一承载台和/或第二承载台移动以调整第一承载台和第二承载台的相对位置。于一种实施方式中,本申请中的承载台移动机构配置于第一承载台201上,用于驱动第一承载台201移动以调整第一承载台201和第二承载台202的相对位置,此时,第二承载台202固定设于底座101上。于另一实施方式中,本申请中的承载台移动机构配置于第二承载台202上,用于驱动第二承载台202移动以调整第一承载台201和第二承载台202的相对位置,此时,第一承载台201固定设于底座101上。于又一实施方式中,本申请中的承载台移动机构配置于第一承载台201和第二承载台202上,用于驱动第一承载台201和第二承载台202移动以调整第一承载台201和第二承载台202的相对位置。为便于描述,于本申请以下描述中以第一承载台201固定设于底座101而第二承载台202上配置有承载台移动机构,用于驱动第二承载台202移动以调整第一承载台201和第二承载台202的相对位置为例进行说明,但本申请不限于此。如前所述,于本申请以下描述中以第一承载台201较长和第二承载台202较短为例进行说明的,因此,在此种实施方式中,采用第一承载台201固定而将承载台移动机构配置于第二承载台202上,相对而言,驱动长度较短的第二承载台202更易于控制且对驱动机构的结构也易于实现,例如,驱动机构仅需施加不大的驱动力就可驱动第二承载台202移动。

由上述可知,本申请提供一种新的晶体硅承载结构10,通过承载台移动机构来调整设于底座101上的第一承载台201和第二承载台202的相对位置,从而能实现该晶体硅承载结构10对不同长度及具有不同切割位置的多晶硅棒的承载,以利于后续对承载的多晶硅棒进行头尾截断作业。

本申请晶体硅承载结构中承载台上还可开设有切割槽。在一可选实施例中,第一承载台上设有供与承载的晶体硅的第一切割位置对应的第一切割槽;以及第一承载台与第二承载台之间的空隙与承载的晶体硅的第二切割位置对应,或者,第二承载台上设有供与承载的晶体硅的第二切割位置对应的第二切割槽。对于切割位置,以多晶硅棒为例,一般是指切割掉多晶硅棒不符合生产工艺要求的头部和/或尾部的位置,在本申请中,第一切割位置指切割掉多晶硅棒头部的位置,第二切割位置指切割掉多晶硅棒尾部的位置,或者,第一切割位置指切割掉多晶硅棒尾部的位置,第二切割位置指切割掉多晶硅棒头部的位置。请继续参阅图1,如图1所示,晶体硅90置于第一承载台201和第二承载台202上,晶体硅90上可通过例如划线方式示出了第一切割位置152′和第二切割位置154′。其中,切割位置(例如第一切割位置152′和第二切割位置154′)一般是通过专用工件检测设备来检测得出的。该专用工件检测设备可选为红外检测设备,利用红外检测技术检测多晶硅棒的内部状况。具体地,红外检测设备具有红外成像功能,能对多晶硅棒内部的杂质或气泡阴影进行探测、定位,并形成相应的探测图,在实际应用中,可通过形成的探测图来判定多晶硅棒的成品质量(例如通过在红外检测设备中设置一定的色度阈值,将得到的检测图与色度阈值进行对比来判定),以确定多晶硅棒中存在缺陷所处的区域。

于一种实施方式中,第一承载台201上设有第一切割槽211,采用定位装置对晶体硅90进行定位,使得当将晶体硅90置于承载台上时,第一承载台201上的第一切割槽211与晶体硅90的第一切割位置152′对应,晶体硅90的第二切割位置154′与第一承载台201和第二承载台202之间的空隙对应。于另一实施方式中,第一承载台201上设有第一切割槽211,第二承载台202上设有第二切割槽(未示出),采用定位装置对晶体硅90进行定位,使得当将晶体硅90置于承载台上时,第一承载台201上的第一切割槽211与晶体硅90的第一切割位置152′对应,第二承载台202上的第二切割槽与晶体硅90的第二切割位置154′对应。为便于描述,于本申请以下描述中以第一承载台201上设有供与承载的晶体硅90的第一切割位置152′对应的第一切割槽211,以及第一承载台201与第二承载台202之间的空隙与承载的晶体硅90的第二切割位置154′对应为例进行说明,但本申请不限于此。

针对采用定位装置对晶体硅进行定位的实现,可参阅专利申请号CN2017100559353中描述的晶体硅工件截断机的方案,在该技术方案中,先对晶体硅工件进行定位以获取工件位置信息,再根据工件位置信息将晶体硅工件移动至晶体硅承载结构的指定位置。

在一可选实施例中,承载台移动机构包括设于底座上的滑轨、滑设于所述滑轨上的滑块以及用于向所述滑块提供滑动于所述滑轨的驱动力的驱动源。

于一种实施方式中,承载台移动机构配置于第二承载台202上,用于驱动第二承载台202移动以调整第一承载台201和第二承载台202的相对位置。在一具体实现中,第一承载台201固定设于底座101上,承载台移动机构的滑轨沿移动方向设于底座101上,承载台移动机构的滑块设于第二承载台202下方,由此,带有滑块的第二承载台202滑设在滑轨上。承载台移动机构的驱动源设于底座101上且对应于第二承载台202,驱动源驱动滑块滑动进而带动第二承载台202移动。其中,驱动源可以是能够驱动滑块滑动进而带动第二承载台移动的任何结构。例如,驱动源可以包括驱动电机和丝杆,丝杆连接滑块且沿移动方向设置,在一具体实现中,驱动电机可以是伺服电机,伺服电机驱动丝杆运动,丝杆带动滑块在滑轨上滑动进而带动第二承载台202在滑轨上移动。本申请中采用丝杆驱动的方式可以确保第二承载台202移动的准确度,以第一承载台201上设有第一切割槽211且第二承载台202上设有第二切割槽为例,当将晶体硅90置于承载台上,第一承载台201上的第一切割槽211与晶体硅90的第一切割位置152′对应时,利用承载台移动机构能够通过控制丝杆来准确控制第二承载台202的移动距离,提高对准精度,使得第二承载台202上的第二切割槽与晶体硅90的第二切割位置154′对应。此外,例如,驱动源也可以包括驱动电机和齿轮机构,齿轮机构可包括齿轨和齿轮,其中,齿轨固定设置于底座101上且沿移动方向设置,齿轮设于第二承载台202上且与齿轨啮合,在一具体实现中,驱动电机可以是伺服电机,伺服电机驱动齿轮转动,齿轮在转动过程中沿着齿轨移动,进而带动第二承载台202通过滑块在滑轨上移动。

于另一实施方式中,承载台移动机构配置于第一承载台201和第二承载台202上,用于驱动第一承载台201和第二承载台202移动以调整第一承载台201和第二承载台202的相对位置。在一具体实现中,承载台移动机构的滑轨设于底座101上,承载台移动机构的滑块分别设于第一承载台201下方以及第二承载台202下方,由此,分别带有滑块的第一承载台201和第二承载台202分别滑设在滑轨上。承载台移动机构的驱动源设于底座101上且分别对应于第一承载台201和第二承载台202,驱动源驱动滑块滑动进而分别带动第一承载台201和第二承载台202移动。其中,驱动源可以是能够驱动滑块滑动进而带动承载台移动的任何结构。例如,驱动源可以包括驱动电机和丝杆。此外,例如,驱动源也可以包括驱动电机和齿轮机构。

在一具体实现中,以晶体硅承载结构10中第一承载台201较长,第二承载台202较短,第一承载台201上设有供与承载的晶体硅90的第一切割位置152′对应的第一切割槽211,第一承载台201与第二承载台202之间的空隙与承载的晶体硅90的第二切割位置154′对应,以及承载台移动机构配置于第二承载台202上为例进行说明,但本申请不限于此。在将晶体硅90置于晶体硅承载结构10之前先采用专用工件检测设备检测出晶体硅90上的第一切割位置152′和第二切割位置154′并分别划线示出,然后定位装置获取晶体硅边界和切割位置(称为“工件位置信息”),根据上述工件位置信息,通过配置于第二承载台202上的承载台移动机构来调整第二承载台202的位置使得将晶体硅90置于第一承载台201和第二承载台202上时晶体硅90上的第一切割位置152′和第一承载台201的第一切割槽211对应,第二切割位置154′和第一承载台201与第二承载台201之间的空隙对应。本申请中采用第一承载台201上设有第一切割槽211,第一切割位置152′对应于第一切割槽211并且第二切割位置154′对应于第一承载台201与第二承载台202之间的空隙的结构,能够在确保第一切割位置152′与第一切割槽211对准的情况下,对第二切割位置154′对准的准确度要求由于第一承载台201和第二承载台201之间的空隙较大而有所降低,进而有利于对工件进行快速定位,提高切割效率。

由上述可知,本申请提供一种新的晶体硅承载结构10,通过承载台移动机构来调整设于底座101上的第一承载台201和第二承载台202的相对位置,使得承载的晶体硅90的切割位置与承载台上的相对位置对应,从而能实现对不同长度及具有不同切割位置的多晶硅棒的承载,以利于后续对承载的多晶硅棒进行头尾截断作业。

本申请提供一种晶体硅截断机,包括至少一工位平台和线切割装置。所述工位平台上设有供承载待切割晶体硅的晶体硅承载结构,所述晶体硅承载结构包括底座和承载台,所述承载台包括第一承载台和与所述第一承载台相对移动的第二承载台。所述线切割装置包括切割支架和设于所述切割支架上且与所述晶体硅承载结构对应的线切割结构,所述线切割结构包括第一线切割单元和与所述第一线切割单元相对移动的第二线切割单元。

请参阅图2,图2显示为本申请的晶体硅截断机的立体示意图。如图2所示,本申请提供一种晶体硅截断机,包括至少一工位平台和线切割装置。

本申请中的工位平台可以是单工位平台,也可以是替换式双工位平台。于一种实施方式中,如图2所示,本申请中的工位平台是单工位平台。针对双工位平台的实现,可参阅专利公告号CN105196434B、专利公开号CN106182479A、专利公开号CN105818286A中描述的双工位平台的方案,第一工位平台和第二工位平台可通过工件转换机构而转换位置,使得能够实现切割装置对装载于两个工位平台上的待加工工件的交替切割,保证待加工工件可以有序进行切割作业,大大提升了切割效率。为便于描述,于本申请以下描述中以单工位平台为例进行说明,但本申请不限于此。

本申请中的工位平台上设有供承载带切割晶体硅的晶体硅承载结构,晶体硅承载结构包括底座,第一承载台和与第一承载台相对移动的第二承载台。本申请中的底座上可以设有承载台,其中,承载台的数量不定,可以是一个也可以是间隔设置的两个或更多个,且,任一个承载台均可包括第一承载台和第二承载台。于一种实施方式中,如图2所示,底座101上间隔设有三个承载台。其中,针对每个承载台,承载台中的第一承载台201和第二承载台202可以相对移动,第一承载台201的承载面和第二承载台202的承载面在同一平面上以共同水平承载晶体硅90。

于一种实施方式中,如图2所示,将第一承载台201设置为长度方面较长而将第二承载台202设置为长度较短,由此,第一承载台201可承载大部分晶体硅。其中,可将第一承载台201的长度设置为大于承载的晶体硅的一半长度以确保晶体硅置放的稳定性。此外,可将第二承载台202的长度设置为小于晶体硅的一半长度。于另一实施方式中,也可以将第一承载台201设置为长度较短而将第二承载台设置为长度较长,由此,第二承载台202可承载大部分晶体硅。其中,可将第二承载台202的长度设置为大于承载的晶体硅的一半长度以确保晶体硅置放的稳定性。此外,可将第一承载台201的长度设置为小于晶体硅的一半长度。为便于描述,于本申请以下描述中以第一承载台201较长和第二承载台202较短为例进行说明,但本申请不限于此。

本申请中的线切割装置包括切割支架和设于所述切割支架上且与所述晶体硅承载结构10对应的线切割结构15。线切割结构15包括第一线切割单元151和与第一线切割单元151相对移动的第二线切割单元153。于一种实施方式中,本申请的线切割装置可用于对包含多晶硅或单晶硅的多晶硅棒或硅棒、蓝宝石、玻璃或陶瓷等硬脆材料的半导体工件进行切割作业,以切割成合规的结构(或者说去除不符合规范的部分),比如在多晶硅棒切割过程中,可对多晶硅棒进行头尾截断作业。在以下实施例中,我们选择含硅的晶体硅的头尾截断作业来予以说明。

由上述可知,本申请提供一种新的晶体硅截断机,通过在工位平台上设置相对移动的第一承载台201和第二承载台202以及对应地在线切割装置上设置相对移动的第一切割单元151和第二切割单元153,使得承载的晶体硅90的切割位置与承载台上的相对位置以及切割单元中的切割线对应,进而使得能够在不更换晶体硅承载结构10的情况下实现对具有不同切割位置的晶体硅头部和尾部的杂质层的同时切割,提高了产品通用性和切割效率。

本申请晶体硅截断机中的晶体硅承载结构的承载台上还可开设有切割槽。在一可选实施例中,第一承载台上设有供与承载的晶体硅的第一切割位置对应的第一切割槽且第一切割槽与第一切割单元中的第一切割线对应;以及第一承载台与第二承载台之间的空隙与承载的晶体硅的第二切割位置对应且第二切割单元中的第二切割线与第二切割位置对应,或者第二承载台上设有供与承载的晶体硅的第二切割位置对应的第二切割槽且第二切割槽与第二切割单元中的第二切割线对应。对于切割位置,以多晶硅棒为例,一般是指切割掉多晶硅棒不符合生产工艺要求的头部和/或尾部的位置,在本申请中,第一切割位置指切割掉多晶硅棒头部的位置,第二切割位置指切割掉多晶硅棒尾部的位置,或者,第一切割位置指切割掉多晶硅棒尾部的位置,第二切割位置指切割掉多晶硅棒头部的位置。

请继续参阅图2,如图所示,于一种实施方式中,第一承载台201上设有供与承载的晶体硅90的第一切割位置152′对应的第一切割槽211且第一切割槽211与第一切割单元151中的第一切割线152对应;以及第一承载台201与第二承载台202之间的空隙与承载的晶体硅90的第二切割位置154′对应且第二切割单元153中的第二切割线154与第二切割位置154′对应。

于另一实施方式中,第一承载台201上设有供与承载的晶体硅90的第一切割位置152′对应的第一切割槽211且第一切割槽211与第一切割单元151中的第一切割线152对应;以及第二承载台202上设有供与承载的晶体硅90的第二切割位置154′对应的第二切割槽(未示出)且第二切割槽与第二切割单元153中的第二切割线154对应。

为便于描述,于本申请以下描述中以第一承载台201上设有供与承载的晶体硅90的第一切割位置152′对应的第一切割槽211且第一切割槽211与第一切割单元151中的第一切割线152对应;以及第一承载台201与第二承载台202之间的空隙与承载的晶体硅90的第二切割位置154′对应且第二切割单元153中的第二切割线154与第二切割位置154′对应为例进行说明,但本申请不限于此。

在一可选实施例中,第一承载台配置有第一承载台移动机构,且第一线切割单元配置有第一线切割移动机构;和/或,第二承载台配置有第二承载台移动机构,且第二线切割单元配置有第二线切割移动机构。

于一种实施方式中,第一承载台201配置有第一承载台移动机构,且第一线切割单元151配置有第一线切割移动机构,此时,第二承载台202和第二线切割单元153处于固定状态。于另一实施方式中,第二承载台202配置有第二承载台移动机构,且第二线切割单元153配置有第二线切割移动机构,此时,第一承载台201和第一线切割单元151处于固定状态。于又一实施方式中,第一承载台201配置有第一承载台移动机构,且第一线切割单元151配置有第一线切割移动机构;以及,第二承载台202配置有第二承载台移动机构,且第二线切割单元153配置有第二线切割移动机构。为便于描述,于本申请以下描述中以第二承载台202配置有第二承载台移动机构,且第二线切割单元153配置有第二线切割移动机构为例进行说明,但本申请不限于此。如前所述,于本申请以下描述中以第一承载台201较长和第二承载台202较短为例进行说明的,因此,在此种实施方式中,采用第一承载台201固定而将第二承载台移动机构配置于第二承载台202上,相对而言,驱动长度较短的第二承载台202更易于控制且对驱动机构的结构也易于实现,例如,驱动机构仅需施加不大的驱动力就可驱动第二承载台202移动,相对应地,采用第一线切割单元151固定而将第二线切割移动机构配置于第二线切割单元153上。

请继续参阅图2,如图所示,晶体硅90置于第一承载台201和第二承载台202上,晶体硅90上通过划线示出第一切割位置152′和第二切割位置154′。其中,切割位置(例如第一切割位置152′和第二切割位置154′)一般是通过专用工件检测设备来检测得出的。该专用工件检测设备可选为红外检测设备,利用红外检测技术检测多晶硅棒的内部状况。具体地,红外检测设备具有红外成像功能,能对多晶硅棒内部的杂质或气泡阴影进行探测、定位,并形成相应的探测图,在实际应用中,可通过形成的探测图来判定多晶硅棒的成品质量(例如通过在红外检测设备中设置一定的色度阈值,将得到的检测图与色度阈值进行对比来判定),以确定多晶硅棒中存在缺陷所处的区域。

在一具体实现中,在划线示出晶体硅90的切割位置152′和切割位置154′的情况下,首先,定位装置获取晶体硅边界和切割位置(称为“工件位置信息”),根据上述工件位置信息,通过配置有第二承载台移动机构的第二承载台202的移动来调整第二承载台202的位置,通过配置有第二线切割移动机构的第二线切割单元153的移动来调整第二线切割单元153的位置,使得将晶体硅90放置于第一承载台201和第二承载台202上时晶体硅90上的第一切割位置152′和第一承载台201的第一切割槽211对应,第二切割位置154′和第一承载台201与第二承载台201之间的空隙对应,且第二切割单元153中的第二切割线154与第二切割位置154′对应。需说明的是,关于文中所述的线切割装置包括与晶体硅承载结构10对应的线切割结构15,一般地,晶体硅承载结构10和线切割结构15的对应关系可以是晶体硅承载结构10的第一承载台201上的第一切割槽211与线切割结构15的第一线切割单元151的第一切割线152对应,因此,在本示例中,在对切割线与切割位置进行对准时只需通过第二线切割移动机构调整第二线切割单元153,以使得第二线切割单元153中的第二切割线154与第二切割位置154′对应即可。但本申请并不限于此,还可以在晶体硅承载结构10的第一承载台201上的第一切割槽211与线切割结构15的第一线切割单元151的第一切割线152不对应的情况下,通过第一线切割移动机构调整第一线切割单元151来使得第一线切割单元151中的第一切割线152与第一切割位置152′对应。

由上述可知,本申请提供一种新的晶体硅截断机,通过设置承载台移动机构来移动承载台以及通过设置线切割移动机构来移动线切割单元,使得承载的晶体硅90的切割位置与承载台上的相对位置以及切割单元中的切割线对应,进而使得能够在不更换晶体硅承载结构10的情况下实现对具有不同切割位置的晶体硅头部和尾部的杂质层的同时切割,提高了产品通用性和切割效率。同时,本申请中采用第一承载台201上设有第一切割槽211,第一切割位置152′对应于第一切割槽211且第一切割槽211与第一切割单元151中的第一切割线152对应,以及第二切割位置154′对应于第一承载台201与第二承载台202之间的空隙且第二切割单元153中的第二切割线154与第二切割位置154′对应的结构,能够在确保第一切割位置152′与第一切割槽211对准的情况下,对第二切割位置154′对准的准确度要求由于第一承载台201和第二承载台201之间的空隙较大而有所降低,进而有利于对工件进行快速定位,提高切割效率。

在一可选实施例中,第一承载台移动机构和第二承载台移动机构中的任一者均包括:设于底座上的第一滑轨,滑设于第一滑轨上的第一滑块以及用于向第一滑块提供滑动于第一滑轨的驱动力的第一驱动源。

于一种实施方式中,第二承载台移动机构包括设于底座101上的第一滑轨、滑设于第一滑轨上的第一滑块以及用于向第一滑块提供滑动于第一滑轨的驱动力的第一驱动源,用于驱动第二承载台202移动以调整第一承载台201和第二承载台202的相对位置。在一具体实现中,第一承载台201固定设于底座101上,第二承载台移动机构的第一滑轨沿移动方向设于底座101上。第二承载台移动机构的第一滑块设于第二承载台202下方,由此,带有第一滑块的第二承载台202滑设在第一滑轨上。第二承载台移动机构的第一驱动源设于底座101上且对应于第二承载台202,第一驱动源驱动第一滑块滑动进而带动第二承载台202移动。其中,第一驱动源可以是能够驱动第一滑块滑动进而带动第二承载台移动的任何结构。例如,第一驱动源可以包括驱动电机和丝杆,丝杆连接第一滑块且沿移动方向设置,在一具体实现中,驱动电机可以是伺服电机,伺服电机驱动丝杆运动,丝杆带动第一滑块在第一滑轨上滑动进而带动第二承载台202在第一滑轨上移动。本申请中采用丝杆驱动的方式可以确保第二承载台202移动的准确度,以在第一承载台201上设有第一切割槽且第二承载台202上设有第二切割槽为例,当将晶体硅90置于承载台上,第一承载台201上的第一切割槽211与晶体硅90的第一切割位置152′对应时,利用承载台移动机构能够通过控制丝杆来准确控制第二承载台202的移动距离,提高对准精度,使得第二承载台202上的第二切割槽与晶体硅90的第二切割位置154′对应。此外,例如,第一驱动源也可以包括驱动电机和齿轮机构,齿轮机构连可包括齿轨和齿轮,其中,齿轨固定设置于底座101上且沿移动方向设置,齿轮设于第二承载台202上且与齿轨啮合,在一具体实现中,驱动电机可以是伺服电机,伺服电机驱动齿轮转动,齿轮在转动过程中沿着齿轨移动,进而带动第二承载台202通过第一滑块在第一滑轨上移动。

在一可选实施例中,第一线切割移动机构和第二线切割移动机构中的任一者均包括:设于切割支架上的第二滑轨,滑设于第二滑轨上的第二滑块以及用于向第二滑块提供滑动于第二滑轨的驱动力的第二驱动源。

于一种实施方式中,第二线切割移动机构包括设于切割支架上的第二滑轨、滑设于第二滑轨上的第二滑块以及用于向第二滑块提供滑动于第二滑轨的驱动力的第二驱动源,用于驱动第二线切割单元153移动以调整第一线切割单元151和第二线切割单元153的相对位置。在一具体实现中,第一线切割单元151固定设于切割支架上,第二线切割移动机构的第二滑轨沿移动方向设于切割支架上。第二线切割移动机构的第二滑块设于第二线切割单元153安装于切割支架的一侧,由此,带有第二滑块的第二线切割单元153滑设在第二滑轨上。第二线切割移动机构的第二驱动源设于切割支架上且对应于第二线切割单元153,第二驱动源驱动第二滑块滑动进而带动第二线切割单元153移动。其中,第二驱动源可以是能够驱动第二滑块滑动进而带动第二线切割单元移动的任何结构。例如,第二驱动源可以包括驱动电机和丝杆,丝杆连接第二滑块且沿移动方向设置,在一具体实现中,驱动电机可以是伺服电机,伺服电机驱动丝杆运动,丝杆带动第二滑块在第二滑轨上滑动进而带动第二线切割单元153在第二滑轨上移动。本申请中采用丝杆驱动的方式可以确保第二线切割单元153移动的准确度,使得能够通过控制丝杆来准确控制第二线切割单元153的移动距离,提高对准精度,使得第二切割单元153的第二切割线154与晶体硅90的第二切割位置154′以及第二承载台202上的第二切割槽对应。此外,例如,第二驱动源也可以包括驱动电机和齿轮机构,齿轮机构可包括齿轨和齿轮,其中,齿轨固定设置于切割支架上且沿移动方向设置,齿轮设于第二线切割单元153上且与齿轨啮合,在一具体实现中,驱动电机可以是伺服电机,伺服电机驱动齿轮转动,齿轮在转动过程中沿着齿轨移动,进而带动第二线切割单元153通过第二滑块在第二滑轨上移动。

在一可选实施例中,第一承载台201和第一线切割单元151相关联且配置有第一同步移动机构;和/或,第二承载台202和第二线切割单元153相关联且配置有第二同步移动机构。

于一种实施方式中,第一承载台201和第一线切割单元151相关联且配置有第一同步移动机构。于另一实施方式中,第二承载台202和第二线切割单元153相关联且配置有第二同步移动机构。于又一实施方式中,第一承载台201和第一线切割单元151相关联且配置有第一同步移动机构;以及,第二承载台202和第二线切割单元153相关联且配置有第二同步移动机构。为便于描述,于本申请以下描述中以第二承载台202和第二线切割单元153相关联且配置有第二同步移动机构为例进行说明,但本申请不限于此。如前所述,于本申请以下描述中以第一承载台201较长和第二承载台202较短为例进行说明的,因此,在此种实施方式中,采用第一承载台201固定而将第二同步移动机构配置于第二承载台202上,相对而言,驱动长度较短的第二承载台202更易于控制且对驱动机构的结构也易于实现,例如,驱动机构仅需施加不大的驱动力就可驱动第二承载台202移动,相对应地,采用第一线切割单元151固定而将第二同步移动配置于第二线切割单元153上,即采用第二承载台202和第二线切割单元153相关联配置有第二同步移动机构。

此外,承载台和线切割单元相关联可以是通过连接结构(例如连接板或连接架等)将承载台和线切割单元关联,以使得承载台和线切割单元构成一个运动共同体,便于后续同步运动。

在一可选实施例中,第一同步移动机构和第二同步移动机构中的任一者均包括:设于底座上的第三滑轨,滑设于第三滑轨上的第三滑块,设于切割支架上的第四滑轨,滑设于第四滑轨上的第四滑块,以及向第三滑块和第四滑块提供滑动于第三滑轨和第四滑轨的驱动力的同步驱动源。

于一种实施方式中,采用第二承载台202和第二线切割单元153相关联配置有第二同步移动机构。在一具体实现中,第一承载台201固定设于底座101上,第二同步移动机构的第三滑轨沿移动方向设于底座101上,第二同步移动机构的第三滑块设于第二承载台202下方,由此,带有第三滑块的第二承载台202滑设在第三滑轨上;第一线切割单元固定设于切割支架上,第二同步移动机构的第四滑轨沿移动方向设于切割支架上,第二同步移动机构的第四滑块设于第二线切割单元153安装于切割支架的一侧,由此,带有第四滑块的第二线切割单元153滑设在第四滑轨上;以及第二同步移动机构的同步驱动源设于连接结构上,同步驱动源驱动第三滑块和第四滑块滑动进而带动第二承载台202和第二线切割单元153同步移动。其中,同步驱动源可以是能够驱动第三滑块和第四滑块滑动进而带动第二承载台和第二线切割单元移动的任何结构。例如,同步驱动源可以包括驱动电机和丝杆,丝杆连接第四滑块且沿移动方向设置,在一具体实现中,驱动电机可以是伺服电机,伺服电机驱动丝杆运动,丝杆带动第四滑块在第四滑轨上滑动进而带动第二线切割单元153在第四滑轨上移动,由于第二承载台201和第二线切割单元153通过连接结构相关联,因此同时带动第二承载台202在第三滑轨上同步移动。本申请中采用丝杆驱动的方式可以确保第二线切割单元153和第二承载台202移动的准确度以提高对准精度。此外,例如,同步驱动源也可以包括驱动电机和齿轮机构,齿轮机构可包括齿轨和齿轮,其中,齿轨固定设置于切割支架上且沿移动方向设置,齿轮设于第二线切割单元153上且与齿轨啮合,在一具体实现中,驱动电机可以是伺服电机,伺服电机驱动齿轮转动,齿轮在转动过程中沿着齿轨移动,进而带动第二线切割单元153通过第四滑块在第四滑轨上移动,同时带动通过连接结构连接的第二承载台202在第三滑轨上同步移动。本申请通过设置同步移动机构,使得承载台及其对应的线切割单元能够同步移动,便于操作,提高了工作效率。

在一可选实施例中,晶体硅截断机还包括摆动机构,用于驱动所述晶体硅承载结构作摆动。其中,摆动机构可以是用于带动上述晶体硅承载结构进行摆动的机构。于一种实施方式中,摆动机构包括转轴和用于驱动转轴正反转的驱动电机,所述转轴设于所述晶体硅承载结构中底座的底部。本申请以下描述中,为简化起见,设置晶体硅承载结构、摆动机构以及晶体硅的中心轴线重合,但本申请不限于此,晶体硅承载结构、摆动机构以及晶体硅的设置位置仍可作其他变化,例如,摆动机构中的转轴可设置于晶体硅承载结构中的底座下方的非中心轴线位置处(比如,可设置于底座下方且偏向于某一侧边),只要能利用摆动机构可带动晶体硅承载结构发生摆动且摆动幅度及精度能符合生产工艺即可。于另一实施方式中,摆动机构可以采用摇摆臂结构,所述摇摆臂结构包括设置在晶体硅截断机的机架上的摇摆臂,摇摆臂通过伸缩杆与晶体硅承载结构连接并通过伸缩杆的伸缩运动来驱动晶体硅承载结构进行摆动。在一具体实现上,可提供两个摇摆臂,两个摇摆臂分别通过伸缩杆连接于工件承载台的相对两侧边。

由上述可知,在本申请提供的晶体硅截断机中,通过设置摆动机构使得在后续切割过程中能够通过摆动机构带动晶体硅承载结构摆动,进而实现摆动切割工艺过程。

请参阅图3,图3显示为本申请的晶体硅截断机应用的晶体硅截断方法的流程图,如图3所示,本申请应用于晶体硅截断机的晶体硅截断方法包括以下步骤:

步骤S301:将待切割的晶体硅置放于晶体硅承载结构中的第一承载台和第二承载台上,其中,通过驱动所述第一承载台和所述第二承载台相对移动以适应所述晶体硅,通过驱动线切割装置中的第一线切割单元和第二线切割单元相对移动以使得所述第一线切割单元中的第一切割线和所述第二线切割单元中的第二切割线分别对应于所述晶体硅的第一切割位置和第二切割位置;

步骤S303:驱动所述线切割装置朝向晶体硅移动,由所述第一线切割单元中的第一切割线和所述第二线切割单元中的第二切割线对晶体硅进行切割。

在步骤S301中,于一种实施方式中,驱动第一承载台和第二承载台相对移动和驱动线切割装置中的第一线切割单元和第二线切割单元相对移动为独立实施。于另一实施方式中,驱动第一承载台和第二承载台相对移动和驱动线切割装置中的第一线切割单元和第二线切割单元相对移动为关联实施。

由上述可知,根据本申请的晶体硅截断机应用于晶体硅截断,通过驱动第一承载台和第二承载台相对移动,以及通过驱动线切割装置中的第一线切割单元和第二线切割单元相对移动,使得承载的晶体硅的切割位置与承载台上的相对位置以及切割单元中的切割线对应,进而使得能够在不更换晶体硅承载结构的情况下实现对具有不同切割位置的晶体硅头部和尾部的杂质层的同时切割,提高了产品通用性和切割效率。

请参阅图4,图4显示为本申请的晶体硅截断机应用的晶体硅截断方法在一实施方式中的流程图,如图4所示,本申请应用于晶体硅截断机的晶体硅截断方法包括以下步骤:

步骤S3011:将待切割的晶体硅置放于晶体硅承载结构中的第一承载台和第二承载台上,其中,保持第一承载台的位置固定,驱动第二承载台移动以适应所述晶体硅;保持第一线切割单元的位置固定,驱动第二线切割单元移动以使得所述第一线切割单元中的第一切割线和所述第二线切割单元中的第二切割线分别对应于所述晶体硅的第一切割位置和第二切割位置;

步骤S303:驱动所述线切割装置朝向晶体硅移动,由所述第一线切割单元中的第一切割线和所述第二线切割单元中的第二切割线对晶体硅进行切割。

在步骤S3011中,于一种实施方式中,驱动第二承载台移动和驱动线切割装置中的第二线切割单元移动为独立实施。于另一实施方式中,驱动第二承载台移动和驱动线切割装置中的第二线切割单元移动为关联实施。

请参阅图5,图5显示为本申请的晶体硅截断机应用的晶体硅截断方法在另一实施方式中的流程图,如图5所示,本申请应用于晶体硅截断机的晶体硅截断方法包括以下步骤:

步骤S3013:将待切割的晶体硅置放于晶体硅承载结构中的第一承载台和第二承载台上,其中,保持第二承载台的位置固定,驱动第一承载台移动以适应所述晶体硅;保持第二线切割单元的位置固定,驱动第一线切割单元移动以使得所述第一线切割单元中的第一切割线和所述第二线切割单元中的第二切割线分别对应于所述晶体硅的第一切割位置和第二切割位置;

步骤S303:驱动所述线切割装置朝向晶体硅移动,由所述第一线切割单元中的第一切割线和所述第二线切割单元中的第二切割线对晶体硅进行切割。

在步骤S3013中,于一种实施方式中,驱动第一承载台移动和驱动线切割装置中的第一线切割单元移动为独立实施。于另一实施方式中,驱动第一承载台移动和驱动线切割装置中的第一线切割单元移动为关联实施。

请参阅图6,图6显示为本申请的晶体硅截断机应用的晶体硅截断方法在又一实施方式中的流程图,如图6所示,本申请应用于晶体硅截断机的晶体硅截断方法包括以下步骤:

步骤S3015:将待切割的晶体硅置放于晶体硅承载结构中的第一承载台和第二承载台上,其中,驱动第一承载台移动且驱动第二承载台移动以适应所述晶体硅;驱动第一线切割单元移动且驱动第二线切割单元移动以使得所述第一线切割单元中的第一切割线和所述第二线切割单元中的第二切割线分别对应于所述晶体硅的第一切割位置和第二切割位置;

步骤S303:驱动所述线切割装置朝向晶体硅移动,由所述第一线切割单元中的第一切割线和所述第二线切割单元中的第二切割线对晶体硅进行切割。

在步骤S3015中,于一种实施方式中,驱动第一承载台和第二承载台移动和驱动线切割装置中的第一线切割单元和第二线切割单元移动为独立实施。于另一实施方式中,驱动第一承载台和第二承载台移动和驱动线切割装置中的第一线切割单元和第二线切割单元移动为关联实施。

在一可选实施例中,驱动所述线切割装置朝向晶体硅移动,由所述第一线切割单元中的第一切割线和所述第二线切割单元中的第二切割线对晶体硅进行切割,包括:由所述线切割装置中的切割线切割至晶体硅的预设位置时,带动晶体硅承载结构摆动,由线切割装置中的切割线继续对晶体硅进行切割直至完全切断晶体硅,且切割线中始终有部分切割线段留在晶体硅内。

在一具体实现中,预先设置预设位置。例如,在晶体硅置放于晶体硅承载结构上的情况下,在一实施例中,可以通过在晶体硅承载结构上设置的与晶体硅底部处于同一高度的位置传感器来感测晶体硅端侧的切割线距晶体硅底部的距离h1。一般地,若已知晶体硅的高度为h,则可以将预设位置h0设置为晶体硅高度h的零至五分之一,即,h0=[0,1/5h]。值得注意的是,一方面,实际上在设置预设位置时应考虑切割线的挠度,即,由于切割线的挠度的效应,当切割线切割晶体硅到达底部时,晶体硅两端的切割线已经与晶体硅底面重合(切断位置)但同时对应于晶体硅中间的切割线仍处于晶体硅内部,因此可以将预设位置h0设定为0,即,h0=0。另一方面,考虑到为了在确保晶体硅被切断后切割线仍留在晶体硅内的情况下提高切割效率,设置h0=1/5h,但并不以此为限,也可以根据晶体硅的尺寸和切割效率的要求设置其他合适的值,例如,若晶体硅的高度较高,则可以设置h0=1/10h,以确保切割效率。例如,假设h0=1/5h,则当位置传感器感测到晶体硅端侧的切割线距晶体硅底部的距离h1=h0=1/5h时,停止切割装置向下的运动。或者,假设h0=0时,则当位置传感器感测到晶体硅端侧的切割线距晶体硅底部的距离h1=h0=0时,停止切割装置向下的运动,此时,摆动机构带动晶体硅承载结构开始摆动。在另一实施例中,也可以通过设置计时器来确定切割线是否切割至预设位置。例如,已知工件的高度h以及切割装置的升降速度v,可计算得出工件被切断所用的切割时间t,进而设置摆动机构开始摆动的时间,例如,可以将预设位置设置为距所计算得出的切割时间n分钟,即当计时器显示已计时t-n值时,停止切割装置向下的运动。可选地,n为一分钟至十分钟。此外,对于预设位置的确定,也可以通过检测切割装置下降时间、感测切割装置下降距离、感测切割装置与晶体硅底面的距离等来确定。

接着,摆动机构带动晶体硅承载结构开始摆动,由线切割装置中的切割线继续对晶体硅进行切割直至完全切断晶体硅,且切割线中始终有部分切割线段留在晶体硅内。在一实施例中,切割线切割至晶体硅的预设位置时,停止切割装置向下的运动,此时,摆动机构首先带动晶体硅承载结构作第一转向摆动,使得切割线切穿晶体硅的第一侧底部。然后,摆动机构带动晶体硅承载结构作第二转向摆动,使得切穿晶体硅的第二侧底部。最后,摆动机构带动晶体硅承载结构回到原位。在此过程中,晶体硅被切断但切割线仍留在晶体硅内。在另一实施例中,切割线切割至晶体硅的预设位置时,停止切割装置向下的运动,此时,摆动机构首先带动晶体硅承载结构进行第一转向摆动,使得切割线切穿晶体硅的第一侧底部。然后,摆动机构带动晶体硅承载结构回到原位。待晶体硅承载结构稳定后,再由摆动机构带动晶体硅承载结构进行第二转向摆动,使得切割线切穿晶体硅的第二侧底部。最后,摆动机构带动晶体硅承载结构回到原位。采用此种方式可以防止在摆动角度过大的情况下,由于惯性造成切割线完全从晶体硅内退出的状况。此外,在其他可变化的实施例中,由线切割装置中的切割线继续对晶体硅进行切割直至完全切断晶体硅的过程还可以是在切割线切割至预设位置时,一方面,切割装置继续向下运动,另一方面,摆动机构带动晶体硅承载结构进行摆动,采取此种方式需综合考虑晶体硅的尺寸、切割效率以及切割装置的升降速度,以避免由于切割装置向下运动速度过大造成切割线完全从晶体硅内退出的状况。

由上述可知,在本申请的晶体硅截断机应用的晶体硅截断作业中,通过在切割过程中,由线切割装置中的切割线对应切割晶体硅承载结构所承载的晶体硅,且在切割线切割至晶体硅的预设位置时由摆动机构带动晶体硅承载结构摆动,使得晶体硅被切断后切割线仍留在晶体硅内,为后续切割线的处理提供了便利,例如将位于所述晶体硅切割缝中的切割线藉由该缝隙进行退出进而避免了因剪线而带来的高成本低效率的问题。

结合图2,于一种实施方式中,以第一承载台201较长且第二承载台202较短,采用第一承载台201上设有第一切割槽211,保持第一承载台201的位置固定,驱动第二承载台移动;保持第一线切割单元151的位置固定,驱动第二线切割单元153移动,即第一承载台201固定而将第二承载台移动机构配置于第二承载台202上,第一线切割单元151固定而将第二线切割移动机构配置于第二线切割单元153上为例进行说明。在一具体实现中,预先设置晶体硅承载结构10的第一承载台201上的第一切割槽211与线切割结构15的第一线切割单元151的第一切割线152对应。第一承载台201固定设于底座101上,第二承载台移动机构的第一滑轨沿移动方向设于底座101上。第二承载台移动机构的第一滑块设于第二承载台202下方,由此,带有第一滑块的第二承载台202滑设在第一滑轨上。第二承载台移动机构的第一驱动源设于底座101上且对应于第二承载台202,其中,第一驱动源包括驱动电机和丝杆,驱动电机为伺服电机,丝杆连接第一滑块且沿移动方向设置,第一驱动源驱动第一滑块滑动进而带动第二承载台202移动。第一线切割单元151固定设于切割支架上,第二线切割移动机构的第二滑轨沿移动方向设于切割支架上。第二线切割移动机构的第二滑块设于第二线切割单元153安装于切割支架的一侧,由此,带有第二滑块的第二线切割单元153滑设在第二滑轨上。第二线切割移动机构的第二驱动源设于切割支架上且对应于第二线切割单元153,其中,第二驱动源包括驱动电机和丝杆,驱动电机为伺服电机,丝杆连接第二滑块且沿移动方向设置,第二驱动源驱动第二滑块滑动进而带动第二线切割单元153移动。

在将晶体硅90置于晶体硅承载结构10之前,先采用专用工件检测设备检测出晶体硅90上的第一切割位置152′和第二切割位置154′并分别划线示出,然后通过CCD检测装置检测出晶体硅90的边界位置和划线位置(称为“工件位置信息”)以获取工件位置信息。在获取晶体硅90的工件位置信息和第一承载台201的位置信息(第一承载台201的位置信息可为预存的或现场检测得到)之后,即可通过第二承载台移动机构调整第二承载台202的位置。具体地,在确保晶体硅90的第一切割位置152′和第一承载台201的第一切割槽211相对应的情况下,第二承载台移动机构中的第一驱动源的伺服电机驱动丝杆运动,丝杆带动第一滑块滑动进而带动第二承载台202移动至调整位置,该调整位置可确保当晶体硅90置于承载台上时晶体硅90的第二切割位置154′在第一承载台201和第二承载台201之间的空隙中,此时,第二承载台202调整到位。同时,通过第二线切割移动机构调整第二线切割单元153的位置。具体地,根据所获得的晶体硅90的第一切割位置152′和第二切割位置154′,以及第一线切割单元151的第一切割线152的位置来确定第二线切割单元153的位置,第二线切割移动机构中第二驱动源的伺服电机驱动丝杆运动,丝杆带动第二滑块滑动进而带动第二线切割单元153移动到所确定的位置处,使得第二线切割单元153中的第二切割线154与第一线切割单元151中的第一切割线152的间距适配于晶体硅90上的第二切割位置154′与第一切割位置152′的间距,此时,第二线切割单元153调整到位。然后,将晶体硅90置于第一承载台201和第二承载台202上,晶体硅90上的第一切割位置152′和第一承载台201的第一切割槽211对应,第二切割位置154′和第一承载台201与第二承载台201之间的空隙对应,且第一切割单元151中的第一切割线152与晶体硅90上的第一切割位置152′对应及第二切割单元153中的第二切割线154与第二切割位置154′对应。最后,驱动切割装置朝向晶体硅90移动,由第一切割单元151中的第一切割线152对应着第一切割位置152′及由第二切割单元153中的第二切割线154对应着第二切割位置154′以对晶体硅90进行切割,完成晶体硅90的头尾截断作业。

综上所述,根据本申请的晶体硅截断机应用于晶体硅截断作业,通过驱动第一承载台201和第二承载台202相对移动并且驱动第一线切割单元151和第二线切割单元153相对移动,使得承载的晶体硅90的切割位置与承载台上的相对位置以及切割单元中的切割线对应,进而使得能够在不更换晶体硅承载结构10的情况下实现对具有不同切割位置的晶体硅头部和尾部的杂质层的同时切割,提高了产品通用性和切割效率。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效,而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本申请的权利要求所涵盖。

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