CN114164486A - 直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法。直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法，所述的控制方法包括：还原炉底盘清理、钟罩清洗、拆卸硅棒、硅棒洁净防护过程、硅料破碎和硅料筛分。本发明所述的直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法，通过对还原炉底盘清理、钟罩清洗、拆卸硅棒、硅棒洁净防护过程、硅料破碎和硅料筛分的控制，可以实现磁性物质的控制标准。
Description
技术领域
本发明属于多晶硅技术领域，具体涉及一种直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法。
背景技术
多晶硅料是生产直拉单晶或区熔单晶的原料(以下将多晶硅料均称为直拉或区熔单晶用料)，其产品质量决定单晶的少子寿命、电池的转换效率、单晶的引放次数、成晶率。目前，全世界有几十家多晶硅生产企业，近些年来随着洁净意识的提升，人员质量素养的提升，产品质量逐渐提升，各家生产企业有自己的生产及质量控制方法，但质量波动性较大。
目前，行业上生产此种直拉或区熔单晶用料的方法为：将三氯氢硅与氢气通过管道输送到还原炉中，在一定热场条件下反应，生成硅多晶，沉积在硅芯晶种表面，当生长到一定直径后，将硅棒拆卸下来。这个过程是在一定的洁净等级下进行的，然后将硅料进行人工或机械破碎，将破碎后块状后的硅料通过筛板进行筛分。筛板有固定式和振动筛分两种，目的有两个：(1)将硅料按照不同尺寸进行分类；(2)将硅料中的碎小的杂物筛分出来。
硅棒的整个生产过程中，从还原炉底盘清理、钟罩清洗、拆卸硅棒、硅棒洁净防护、破碎、筛分、包装，都有外界环境的污染及非硅物质混淆在硅料中。然后当硅料被污染及夹杂非硅异物后，下游客户用来直拉或区熔单晶后，单晶产品的少子寿命降低、单晶引放次数增加、成晶率降低。
有鉴于此，本发明提出一种直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法，可以有效控制生产质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法，从多个方面控制磁性物质的产生，从而达到控制生产质量的目的。
为了实现上述目的，所采用的技术方案为：
直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法，所述的控制方法包括：还原炉底盘清理、钟罩清洗、拆卸硅棒、硅棒洁净防护过程、硅料破碎和硅料筛分。
进一步的，所述的还原炉底盘清理时，将底盘上的硅粉污垢清理干净，并吸走硅粉碎屑。
进一步的，所述的钟罩清洗时，清洗干净后，烘干。
进一步的，所述的拆卸硅棒时，对于易产生磁性物质的部位进行更换、防腐、或包裹。
进一步的，所述的硅棒洁净防护过程时，将拆炉后的硅棒盖住进行防护。
进一步的，所述的硅棒洁净防护过程时，将拆炉后的硅棒采用PE膜盖住。
进一步的，所述的硅料破碎过程，在材质为碳化钨板的装置上进行。
进一步的，所述的硅料破碎过程中，将电机、传动皮带与硅料进行隔离。
进一步的，所述的硅料筛分过程中，将随机抽取的硅料依次采用8mm、3mm、0.85mm的筛子进行筛分，监测3mm以下硅料中磁性物质的数量。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的技术方案通过控制还原炉底盘清理、钟罩清洗、拆卸硅棒、硅棒洁净防护、硅料破碎环节等，减少铁屑等磁性物质的产生。
2、本发明的技术方案通过筛分的方法，将硅料中铁屑等磁性物质筛分出来。
3、本发明的技术方案通过监测成品包装每10kg硅料中铁屑等磁性物质的数量，来不断调节生产过程的管控，并控制成品质量。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法，达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
下面将结合具体的实施例，对本发明直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法做进一步的详细介绍：
本发明的技术方案为：
直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法，所述的控制方法包括：还原炉底盘清理、钟罩清洗、拆卸硅棒、硅棒洁净防护过程、硅料破碎和硅料筛分。
优选的，所述的还原炉底盘清理时，将底盘上的硅粉污垢清理干净，并吸走硅粉碎屑。
优选的，所述的钟罩清洗时，清洗干净后，烘干。
优选的，所述的拆卸硅棒时，对于易产生磁性物质的部位进行更换、防腐、或包裹。
优选的，所述的硅棒洁净防护过程时，将拆炉后的硅棒盖住进行防护。
优选的，所述的硅棒洁净防护过程时，将拆炉后的硅棒采用PE膜盖住。
优选的，所述的硅料破碎过程，在材质为碳化钨板的装置上进行。
优选的，所述的硅料破碎过程中，将电机、传动皮带与硅料进行隔离。
优选的，所述的硅料筛分过程中，将随机抽取的硅料依次采用8mm、3mm、0.85mm的筛子进行筛分，监测3mm以下硅料中磁性物质的数量。
本发明通过控制还原炉底盘清理、钟罩清洗、拆卸硅棒、硅棒洁净防护过程，避免设备腐蚀或摩擦产生的铁屑等磁性物质落入硅料中；并且通过控制硅料在破碎筛分过程，尽可能减少以及去除铁屑，及设备产生的钨、钴等磁性物质。
实施例1.
具体操作步骤如下：
(1)在还原炉底盘清理时，需将底盘上的硅粉污垢清理干净，并采用吸尘器及时吸走硅粉碎屑。
(2)在钟罩清洗时需清洗干净，并烘干。
(3)在拆卸硅棒时，控制拆炉用的行车或机械手的铁屑等磁性物质的产生，对于易产生铁屑等此磁性物质的部位进行更换、防腐、或包裹，不让铁屑等磁性物质落入硅料中。
(4)在硅棒洁净防护时，将拆炉后的硅棒尽早采用PE膜等盖住进行防护，避免环境中的铁屑等磁性物质落入硅料中。
(5)在硅料破碎环节，人工破碎的工作台、机械破碎的部件非常容易产生铁屑等磁性物质，在碳化钨板的材质选择上进行控制。
(6)在硅料破碎环节，传动部位非常容易产生铁屑等磁性物质，需将电机、传动皮带等进行隔离，避免铁屑等磁性物质进入硅料中。
(7)在筛分环节，需采用不同孔径的筛板，将不同尺寸的硅料进行分类，并分别进行包装。随机抽取每包10kg硅料，将大于8mm的硅料筛分出来，剩余8mm的碎硅料，再分别采用3mm、0.85mm的筛子进行筛分，重点控制3mm以下的碎硅料占该包硅料的比例，重点监测3mm以下的碎硅料中磁性物质的数量，操作方法是：将3mm以下的硅料分批次放在一张A4纸张上，再将A4纸放在磁铁上面，逐渐沿着一个方向移动A4纸张，硅料中的磁性物质会随着带到A4纸的边缘，从而实现对磁性物质采用计颗数的目的，从而来不断调节生产过程的管控。
经检测，采用本发明实施例的技术方案后，单晶用料可以长期符合标准。(评价直拉或区熔单晶用料的标准：将每包10kg硅料，采用0.65mm的筛子，将0.65mm以下的粉末筛分出来，粉末料重量的标准为≤5g/10kg硅料，磁性物质的标准≤10颗/10kg硅料，硅料中无杂质异物)
以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。
Claims (9)
1.直拉或区熔单晶用料生产过程中产品质量的控制方法，其特征在于，所述的控制方法包括：还原炉底盘清理、钟罩清洗、拆卸硅棒、硅棒洁净防护过程、硅料破碎和硅料筛分。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述的还原炉底盘清理时，将底盘上的硅粉污垢清理干净，并吸走硅粉碎屑。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述的钟罩清洗时，清洗干净后，烘干。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述的拆卸硅棒时，对于易产生磁性物质的部位进行更换、防腐、或包裹。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述的硅棒洁净防护过程时，将拆炉后的硅棒盖住进行防护。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述的硅棒洁净防护过程时，将拆炉后的硅棒采用PE膜盖住。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述的硅料破碎过程，在材质为碳化钨板的装置上进行。
8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述的硅料破碎过程中，将电机、传动皮带与硅料进行隔离。
9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述的硅料筛分过程中，将随机抽取的硅料依次采用8mm、3mm、0.85mm的筛子进行筛分，监测3mm以下硅料中磁性物质的数量。
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