[实用新型]一次能取出多根多晶硅棒的取棒装置和取棒装置组合件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏和半导体技术领域的多晶硅棒生产结束后的转移取棒装置，特别是涉及一种一次能取出多根多晶硅棒的取棒装置和取棒装置组合件。

背景技术

由于硅材料的独特性质，成为现代电子工业和信息社会的基础。硅材料按纯度划分，可分为金属硅和半导体(电子级)硅；按结构形态划分，可分为非晶硅、多晶硅和单晶硅。其中多晶硅又分为高纯多晶硅、薄膜多晶硅、带状多晶硅和铸造多晶硅，单晶硅分为区熔单晶硅和直拉单晶硅；多晶硅和单晶硅又可以统称为晶体硅。金属硅是低纯度硅，是高纯多晶硅的原料；高纯多晶硅则是铸造多晶硅、区熔单晶硅和直拉单晶硅的原料；而非晶硅薄膜和薄膜多晶硅主要是由高纯硅烷气体或其他含硅气体分解或反应得到的。

高纯多晶硅的纯度很高，一般要求纯度达到99.999999％-99.9999999％。杂质含量要降到10^-9的水平。高纯多晶硅一般是通过冶金硅通过化学或物理方法提纯得到的。化学提纯是指通过化学反应，将硅转化为中间化合物，再利用精馏提纯等技术提纯中间化合物，使之达到高纯度，然后再将中间化合物通入到反应器中，通过利用化学气相沉积技术或流化床技术还原成硅，此时的高纯硅为多晶状态，可以达到半导体工业的要求。根据中间化合物的不同，化学提纯多晶硅可分为不同的技术路线，起共同的特点是：中间化合物容易提纯。目前，在工业中应用的技术有：三氯氢硅氢还原法(中间化合物为三氯氢硅)、硅烷热分解法(中间化合物为硅烷)和四氯化硅氢还原法(中间化合物为四氯化硅)。

流化床技术是指将高纯多晶硅粉末置于加热流化床上，通入中间化合物和高纯氢气，直接形成硅液滴，最后凝固成高纯多晶硅。

化学气相沉积法是指将置于多晶硅还原炉上的电极(我们把进行化学气相沉积反应的反应器称为多晶硅还原炉，多晶硅还原炉主要有底板与罩子组成，其中还原炉底板上安装有用来加热用的电极)，通过成对的电极，将置于电极上的硅芯棒(直径约5毫米)通电加热至1100℃以上，通入中间化合物和高纯氢气，发生还原反应，采用化学气相沉积技术生成高纯硅沉积在硅芯棒上，使硅棒不断长大，直到硅棒的直径达到数十毫米至数百毫米。

对于采用化学气相沉积技术生产高纯多晶硅，通过化学气相沉积反应得到高纯多晶硅棒后，存在将多晶硅棒从多晶硅还原炉底板转移到下一个生产工序车间的过程，我们把这个过程称为取棒过程。取棒过程是一个人工操作的过程，它涉及到操作工的安全、多晶硅棒的质量，以及多晶硅棒的生产周期。

目前传统的取棒方法为：待反应完成后，将还原炉的罩子从底板处移开，多晶硅棒暴露在环境中，用人工或机械手将硅棒底部的石墨夹头脱离反应器底板上的电极，将硅棒一对一对的取出，然后将多晶硅棒运输到下一个生产车间。传统的取棒方法存在着许多的缺陷，第一、传统的取棒方法是将多晶硅棒暴露在环境中取棒的，会造起多晶硅棒被环境中的离子、二氧化碳以及其他材料污染，影响多晶硅棒的质量；第二、传统的取棒方法要求人工或机械手一次次地把多晶硅棒运输到下一个生产车间，一次只能运一对，目前多晶硅氢还原炉一般设计为24对或18对多晶硅棒，例如取棒对象为24对棒的还原炉，要求人工或机械手需运输次数高达24次，不仅操作烦琐，而且取棒消耗时间长；第三、因为必须等所有的多晶硅棒从还原炉底板中转移出来，才可以进行还原炉底板清洁，进行下一炉次的反应，由于传统的取棒方法取棒时间长，这样会影响到下一炉次的反应，即延长了生产周期；第四、由于多晶硅是一种非常锋利的材料，人工取棒时，硅棒容易产生断裂，刮伤操作人员。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一次能取出多根多晶硅棒的取棒装置和取棒装置组合件，降低了在转移过程中多晶硅棒被污染的风险；使用本实用新型，大大简化了生产工艺，减少了转移多晶硅棒所需时间，降低了多晶硅生产周期；同时解决了操作工容易被多晶硅棒刮伤的危险。

一次性转移多晶硅棒减少了所需时间对技术进步的贡献是非常突出的。这意味着多晶硅炉可以快速投入下一次的再生产中。

本实用新型的技术方案为：

一次能取出多根多晶硅棒的取棒方法，其中：面对分布在同轴的多个圆环上的多根多晶硅棒，先一次性取分布在最外圈圆环上的多晶硅棒，再一次性取次外圈圆环上的多晶硅棒，依次从外到里，一圈圈地取出所有多晶硅棒。