本發(fā)明涉及破碎裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅塊破碎裝置及使用方法、硅塊破碎方法及應(yīng)用方法。

背景技術(shù)：

電子級多晶硅是集成電路產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原材料，一般采用改良西門子法進行生產(chǎn)，在還原爐中利用化學(xué)氣相沉積產(chǎn)出多晶硅棒，然后對其進行破碎、篩分及清洗，從而得到尺寸不一的多晶硅塊，以便于下游半導(dǎo)體硅片廠家投爐進行單晶拉制。

傳統(tǒng)的破碎方式一般采用鎢合金錘進行人工破碎，或使用輥式破碎機等進行機械破碎，但是前者為人工操作，容易在操作過程中引入人工污染，后者則會導(dǎo)致硅塊與機械設(shè)備過多接觸，硅塊表面受到大量金屬污染；上述兩種情況均會導(dǎo)致硅塊表面污染，從而影響下游單晶產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種硅塊破碎裝置，可有效解決背景技術(shù)中的問題，同時本發(fā)明中還請求保護硅塊破碎裝置的使用方法，以及，一種硅塊破碎方法及應(yīng)用方法，具有同樣的技術(shù)效果。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種硅塊破碎裝置，包括：

容器，提供待破碎硅棒的容納空間，且在所述容納空間內(nèi)執(zhí)行破碎動作；

兩脈沖電極，在所述容納空間內(nèi)懸掛設(shè)置，且懸掛高度及兩所述脈沖電極在水平面內(nèi)的位置均可調(diào)節(jié)；

所述容器內(nèi)設(shè)置有高純水，用于對所述硅棒與外界環(huán)境進行隔離，所述脈沖電極在所述高純水內(nèi)產(chǎn)生脈沖電弧，所述高純水的電阻率為ρ，單位為mω.cm，其中，16mω.cm≤ρ≤20mω.cm。

一種如上所述的硅塊破碎裝置的使用方法，包括以下步驟：

對兩所述脈沖電極與所述硅棒的相對位置進行調(diào)節(jié)；

確定電源的脈沖電壓及脈沖頻率；

供電執(zhí)行破碎操作。

進一步地，所述脈沖電極與所述硅棒的相對位置調(diào)節(jié)的模型如下：

其中，

s為兩所述脈沖電極間的水平間距以mm為單位時的數(shù)值；

l為硅棒的長度以mm為單位時的數(shù)值，1500≤l≤3000；

a為破碎后的硅塊目標(biāo)粒徑以mm為單位時，取值范圍的中位數(shù)；

x為所述脈沖電極與所述硅棒的垂直距離以mm為單位時的數(shù)值；

d為硅棒直徑以mm為單位時的數(shù)值。

進一步地，所述脈沖電壓的調(diào)節(jié)模型如下：

其中，

a為破碎后的硅塊目標(biāo)粒徑以mm為單位時，取值范圍的中位數(shù)；

u為脈沖電壓以kv為單位時的數(shù)值。

進一步地，所述脈沖頻率的調(diào)節(jié)模型如下：

f為脈沖頻率以hz為單位時的數(shù)值。

一種硅塊破碎方法，通過兩脈沖電極形成脈沖電弧，所述脈沖電弧進入被高純水浸沒的所述硅棒內(nèi)部，形成等離子體電弧通道，通過所述電弧通道的膨脹以及因所述膨脹而產(chǎn)生的沖擊波對所述硅棒進行破碎，所述高純水的電阻率為ρ，單位為mω.cm，其中，16mω.cm≤ρ≤20mω.cm。

一種如上所述硅塊破碎方法的應(yīng)用方法，在所述硅棒進行破碎前，對其進行熱處理，熱處理步驟包括對所述硅棒的兩次加熱、保溫及冷卻過程，其中，第一次加熱的溫度高于第二次加熱的溫度，第一次冷卻的溫度介于第二次加熱及冷卻溫度之間。

進一步地，第一次冷卻以潔凈空氣作為冷卻介質(zhì)。

進一步地，第二次冷卻以所述高純水作為冷卻介質(zhì)。

進一步地，對所述硅棒的熱處理包括以下步驟：

將硅棒加熱至550~600℃，且維持5~10min；

將所述硅棒冷卻至220~250℃；

再次將所述硅棒加熱至300~350℃，且維持5~10min；

將所述硅棒冷卻至50℃以下。

通過本發(fā)明的技術(shù)方案，可實現(xiàn)以下技術(shù)效果：

本發(fā)明在脈沖破碎過程中，硅棒接觸的介質(zhì)為高純水，避免了人工或機械破碎過程中人或金屬材料引入的污染，在電極處形成脈沖電弧，脈沖電弧進入多晶硅內(nèi)部，形成等離子體電弧通道，該電弧通道會快速膨脹，從而將多晶硅沿著晶體界面破碎開，同時在放電通道周圍會產(chǎn)生沖擊波，通過沖擊波轉(zhuǎn)化為的壓縮波會在多晶硅晶體界面上反射形成拉伸波，使多晶硅進一步剝離，最終將硅棒破碎為大小尺寸不一的硅塊。

本發(fā)明中可實現(xiàn)對于硅塊粒徑的控制，通過脈沖電極與硅棒相對位置參數(shù)的調(diào)節(jié)，以及脈沖電壓及脈沖頻率的調(diào)節(jié)，可獲得較為精準(zhǔn)的控制結(jié)果，在脈沖破碎時有目的性的進行破碎，從而獲得合適粒徑分布區(qū)間的硅塊。

在對硅棒進行破碎前，對硅棒進行熱處理，該過程能夠有效對硅棒內(nèi)的應(yīng)力進行調(diào)整，在進行破碎時，可有效杜絕半斷裂現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而使得后續(xù)清洗環(huán)節(jié)后無殘留清洗液在裂縫中，避免影響產(chǎn)品最終質(zhì)量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明中硅塊破碎裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為通過固定結(jié)構(gòu)對脈沖電極進行固定的一種實施方式示意圖；

圖3為通過固定結(jié)構(gòu)對兩脈沖電極的間距進行調(diào)節(jié)的一種實施方式示意圖；

圖4為固定結(jié)構(gòu)的一種安裝方式示意圖；

圖5為硅塊破碎裝置的使用方法的總體流程圖；

圖6為硅塊破碎裝置的使用方法的詳細(xì)流程圖；

圖7為對硅棒的熱處理流程圖；

圖8為硅塊破碎過程的詳細(xì)流程圖；

附圖標(biāo)記：

1、容器；2、脈沖電極；3、硅棒；4、導(dǎo)線；5、固定結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，屬于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或者位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或者位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

如圖1所示，一種硅塊破碎裝置，包括：容器1，提供待破碎硅棒3的容納空間，且在容納空間內(nèi)執(zhí)行破碎動作；兩脈沖電極2，在容納空間內(nèi)懸掛設(shè)置，且懸掛高度及兩脈沖電極2在水平面內(nèi)的位置均可調(diào)節(jié)；容器1內(nèi)設(shè)置有高純水，用于對硅棒3與外界環(huán)境進行隔離，脈沖電極2在高純水內(nèi)產(chǎn)生脈沖電弧，高純水的電阻率為ρ，單位為mω.cm，其中，16mω.cm≤ρ≤20mω.cm。

上述電阻率ρ的取值范圍在高純水的制備中較易滿足，本發(fā)明中所提供的硅塊破碎裝置可有效避免人工或機械破碎過程中人或金屬材料引入的污染。就整個裝置而言，兩脈沖電極2可采用多種方式實現(xiàn)調(diào)節(jié)，可通過固定結(jié)構(gòu)5對與脈沖電極2進行連接的導(dǎo)線4或其他相關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)進行固定，從而實現(xiàn)對脈沖電極2的懸掛；其中，以導(dǎo)線4固定為例，導(dǎo)線4和固定結(jié)構(gòu)5的連接，以及導(dǎo)線4相對于固定結(jié)構(gòu)5的長度調(diào)節(jié)均較容易實現(xiàn)，通過上述調(diào)節(jié)可快速的實現(xiàn)懸掛高度的調(diào)節(jié)。為了實現(xiàn)兩脈沖電極2在水平面內(nèi)的位置調(diào)整，可將固定結(jié)構(gòu)5設(shè)置為可進行調(diào)整的分體結(jié)構(gòu)，參見圖3，可通過套筒的形式獲得可伸縮的固定結(jié)構(gòu)5，其中的伸縮可指一方沿另一方抽拉，或者兩方同時相對于導(dǎo)向裝置進行抽拉等，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

為了便于實現(xiàn)上述固定結(jié)構(gòu)5的安裝，可建立其與容器1之間的連接關(guān)系，如圖4所示，提供了一種較為簡易的安裝方式，即通過在固定結(jié)構(gòu)5上開設(shè)槽體的方式對容器1邊緣進行包覆，從而實現(xiàn)局部的支撐，當(dāng)支撐位置達(dá)到兩個及以上時，自然可實現(xiàn)固定結(jié)構(gòu)5的有效固定，當(dāng)然，僅僅搭設(shè)的方式也可實現(xiàn)上述技術(shù)目的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

在上述的具體實施方式中，均提供了較為簡便的單純結(jié)構(gòu)形式，也可采用自動化的裝置而實現(xiàn)固定結(jié)構(gòu)5的位置移動，或者，通過自動化的方式實現(xiàn)脈沖電極2的位置移動，均采用三坐標(biāo)動力裝置即可，具體的結(jié)構(gòu)形式此處不再贅述。

其中，針對容器1，可選擇塑料材質(zhì)，對其形狀的要求也并無特殊限制，為了便于對硅棒3的位置進行判斷，可在其底部及側(cè)壁上設(shè)置可對尺寸進行判斷的刻度形式，其中刻度形式可在容器1加工過程中直接獲得，或者，在容器1制作完成后額外設(shè)置也可。

為了便于硅棒3在容器1內(nèi)的定位，可在容器1內(nèi)設(shè)置定位結(jié)構(gòu)，其中，較為簡單的定位結(jié)構(gòu)可通過容器1內(nèi)壁底部的簡單紋路來實現(xiàn)，額外的定位結(jié)構(gòu)形式也是被允許的，目的在于確定硅棒3的相對位置。其中，兩脈沖電極2的公共垂直中心面與硅棒3經(jīng)過軸線的垂直中心面重合，從而保證破碎的均勻性，以及，兩脈沖電極2到硅棒3兩側(cè)的水平距離相等，也可實現(xiàn)上述技術(shù)目的。

一般多晶硅塊的最大粒徑長度在5~150mm間，根據(jù)下游硅片制造商拉晶工藝的需求不同，對于硅塊的尺寸是有所要求的，這就需要在脈沖破碎時有目的性的進行破碎，以獲得合適粒徑分布區(qū)間的硅塊，為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明中提供了一種如上所述的硅塊破碎裝置的使用方法，如圖5所示，包括以下步驟：

s1：對兩脈沖電極2與硅棒3的相對位置進行調(diào)節(jié)；

s2：確定電源的脈沖電壓及脈沖頻率；

s3：供電執(zhí)行破碎操作。

本發(fā)明中對于硅塊粒徑的控制，通過脈沖電極2與硅棒3相對位置參數(shù)的調(diào)節(jié)，以及脈沖電壓及脈沖頻率的調(diào)節(jié)，可獲得較為精準(zhǔn)的控制結(jié)果。

其中，步驟s1及s2的順序可調(diào)換，作為一種實施方式，如圖5所示，實現(xiàn)脈沖電極2高度的調(diào)節(jié)可保證電弧較為均勻的作用于硅棒3，其中以兩脈沖電極2等高度設(shè)置為最佳，從而保證破碎的均勻性，脈沖電極2與硅棒3相對位置的調(diào)節(jié)，以及脈沖電壓及脈沖頻率的調(diào)節(jié)為本發(fā)明的關(guān)鍵，通過上述影響參數(shù)的確定，本發(fā)明中有效的確定了可獲得對硅塊進行均勻破碎的調(diào)節(jié)模型。

作為上述實施例的優(yōu)選，脈沖電極2與硅棒3的相對位置調(diào)節(jié)的模型如下：

其中，

s為兩脈沖電極2間的水平間距以mm為單位時的數(shù)值；

l為硅棒3的長度以mm為單位時的數(shù)值，1500≤l≤3000；

a為破碎后的硅塊目標(biāo)粒徑以mm為單位時，取值范圍的中位數(shù)；

x為脈沖電極2與硅棒3的垂直距離以mm為單位時的數(shù)值；

d為硅棒3直徑以mm為單位時的數(shù)值。

在上述模型（1）~（3）中，d的取值范圍以目前實際的硅棒3尺寸所確定，在上述尺寸范圍內(nèi)，均可實現(xiàn)上述模型的準(zhǔn)確運用，a值的使用充分考慮了對適當(dāng)尺寸范圍內(nèi)硅塊的包容性，使得技術(shù)方案更具實用性；通過上述模型，使得在已知最終破碎后的硅塊的尺寸要求以及硅棒3的尺寸后，可快速的確定脈沖電極2間的水平間距以及脈沖電極2與硅棒3的垂直距離，從而可作為硅塊破碎裝置使用過程中的調(diào)節(jié)依據(jù)；通過理論基礎(chǔ)的建立，可使得特定形式的裝置獲得有效的應(yīng)用，可有效降低對操作者的要求以及裝置的調(diào)試難度，極大程度上提高裝置使用效果的確定性，從而提高最終硅塊尺寸的穩(wěn)定性及精準(zhǔn)性。

出于同樣的技術(shù)目的，脈沖電壓的調(diào)節(jié)模型如下：

其中，

a為破碎后的硅塊目標(biāo)粒徑以mm為單位時，取值范圍的中位數(shù)；

u為脈沖電壓以kv為單位時的數(shù)值。

以及，脈沖頻率的調(diào)節(jié)模型如下：

f為脈沖頻率以hz為單位時的數(shù)值。

本發(fā)明中，在以下提供了一種具體的實施方式，從而對硅塊破碎裝置的使用方法進行更為具體的說明；

如圖6所示，本實施例中，采用的硅棒3尺寸如下：直徑為140mm，即d為140；長度為2000mm，即l為2000；硅塊目標(biāo)粒徑取值范圍為50mm~100mm，即a為75。

當(dāng)上述參數(shù)確定后，可按照以下步驟對硅塊破碎裝置進行使用：

s1：對兩脈沖電極2與硅棒3的相對位置進行調(diào)節(jié)；

s11：通過模型（1），計算得出s值為1300；

s12：通過模型（2），確定x=0.35s，計算得出x值為455；

s2：確定電源的脈沖電壓及脈沖頻率；

s21：通過模型（4），計算得出u值為202.5；

s22：通過模型（5），確定f=0.05u，計算得出f值為10.125；

s3：供電執(zhí)行破碎操作。

一種硅塊破碎方法，通過兩脈沖電極2形成脈沖電弧，脈沖電弧進入被高純水浸沒的硅棒3內(nèi)部，形成等離子體電弧通道，通過電弧通道的膨脹以及因膨脹而產(chǎn)生的沖擊波對硅棒3進行破碎。

在上述過程中，在電極處形成脈沖電弧，脈沖電弧進入多晶硅內(nèi)部，形成等離子體電弧通道，該電弧通道會快速膨脹，進而將多晶硅沿著晶體界面破碎開，同時在放電通道周圍會產(chǎn)生沖擊波，通過沖擊波轉(zhuǎn)化為的壓縮波會在多晶硅晶體界面上反射形成拉伸波，使其進一步剝離，最終將硅棒3破碎為大小尺寸不一的硅塊。

在對硅棒3采用高壓脈沖進行破碎的過程中，在理論基礎(chǔ)建立后，硅棒3破碎后的尺寸精度及均勻性可在一定程度上得到提升，但是還在一定程度上存在不確定性，同時也難免存在部分硅塊破碎不徹底的情況，存在較為明顯的半斷裂狀態(tài)，這使得后續(xù)清洗環(huán)節(jié)后在裂縫中存有清洗液，不能有效的去除，這些殘留的清洗液會影響產(chǎn)品最終質(zhì)量。為了解決以上兩個問題，本發(fā)明提出如下方法：

在硅棒3進行破碎前，對其進行熱處理，熱處理步驟包括對硅棒3的兩次加熱、保溫及冷卻過程，其中，第一次加熱的溫度高于第二次加熱的溫度，第一次冷卻的溫度介于第二次加熱及冷卻溫度之間。對硅棒3進行熱處理，該過程能夠有效對硅棒3內(nèi)的應(yīng)力進行調(diào)整，在進行破碎時，可杜絕半斷裂現(xiàn)象的出現(xiàn)，也可在一定程度上提高最終硅塊尺寸的確定性。

作為上述實施例的優(yōu)選，第一次冷卻以潔凈空氣作為冷卻介質(zhì)，其中，潔凈空氣的使用可使得硅塊表面雜質(zhì)可控，從而最終保證下游單晶產(chǎn)品質(zhì)量。第二次冷卻以高純水為冷卻介質(zhì)進行，在第二次冷卻過程中，直接以高純水作為冷卻介質(zhì)，可降低冷卻要求，當(dāng)溫度適合后，可直接進行破碎，且對硅棒3溫度的檢測更加容易，可直接通過對高純水溫度的檢測而實現(xiàn)，具體對硅棒3進行加熱的方式可通過現(xiàn)有技術(shù)進行實施。

為了明確熱處理的效果，作為一種具體的實施方式，如圖7所述，對硅棒3的熱處理包括以下步驟：

a1：將硅棒3加熱至550~600℃，且維持5~10min；

a2：將硅棒3冷卻至220~250℃；

a3：再次將硅棒3加熱至300~350℃，且維持5~10min；

a4：將硅棒3冷卻至50℃以下。

在上述熱處理過程中，硅棒3加熱時間的維持以及加熱及冷卻溫度的控制，均對熱處理的效果起到?jīng)Q定性的作用，當(dāng)然，本發(fā)明中的上述熱處理過程是在現(xiàn)有常規(guī)的硅棒3尺寸條件下進行的。

為了對本發(fā)明進行更好的理解，本發(fā)明中提供以下實施方式對硅塊的整個破碎過程進行解釋說明，其中硅棒3的尺寸可參考上述實施例中所確定的參數(shù)。

如圖8所示，硅塊的破碎過程包括以下步驟：

c1：通過升溫箱烘烤方式將硅棒3加熱至600攝氏度，維持上述溫度10min；

c2：通過潔凈空氣作為冷卻介質(zhì)對硅棒3進行冷卻，冷卻溫度為230℃，其中，在冷卻過程中，可根據(jù)不同的冷卻速度要求具體選擇潔凈空氣的流動速度，或者保持潔凈空氣的靜止?fàn)顟B(tài)，僅僅通過熱傳導(dǎo)的方式進行散熱，在本實施例中，上述冷卻優(yōu)選在30min內(nèi)完成；

c3：再次通過升溫箱烘烤方式將硅棒3加熱至300攝氏度，維持上述溫度8min；

c4：通過高純水作為冷卻介質(zhì)對硅棒3進行冷卻，冷卻溫度為40℃，其中，在此次冷卻過程中，采用對硅棒3進行浸沒的冷卻水直接對硅棒3進行冷卻，通過冷卻水對熱量進行傳導(dǎo)，當(dāng)然，為了加速冷卻，冷卻水也可為循環(huán)狀態(tài)，或者，在對冷卻水進行容納的容器1外部設(shè)置冷源，來加速熱量的傳導(dǎo)速率；

與上述步驟同步進行，或者在上述步驟之前進行上述實施例中步驟s11~s22的執(zhí)行，完成設(shè)備準(zhǔn)備；啟動完成準(zhǔn)備的硅塊破碎裝置，對熱處理完成的硅棒3進行破碎。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。

技術(shù)特征：

1.一種硅塊破碎裝置，其特征在于，包括：

容器，提供待破碎硅棒的容納空間，且在所述容納空間內(nèi)執(zhí)行破碎動作；

兩脈沖電極，在所述容納空間內(nèi)懸掛設(shè)置，且懸掛高度及兩所述脈沖電極在水平面內(nèi)的位置均可調(diào)節(jié)；

所述容器內(nèi)設(shè)置有高純水，用于對所述硅棒與外界環(huán)境進行隔離，所述脈沖電極在所述高純水內(nèi)產(chǎn)生脈沖電弧，所述高純水的電阻率為ρ，單位為mω.cm，其中，16mω.cm≤ρ≤20mω.cm。

2.一種如權(quán)利要求1所述的硅塊破碎裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

對兩所述脈沖電極與所述硅棒的相對位置進行調(diào)節(jié)；

確定電源的脈沖電壓及脈沖頻率；

供電執(zhí)行破碎操作。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅塊破碎裝置的使用方法，其特征在于，所述脈沖電極與所述硅棒的相對位置調(diào)節(jié)的模型如下：

其中，

s為兩所述脈沖電極間的水平間距以mm為單位時的數(shù)值；

l為硅棒的長度以mm為單位時的數(shù)值，1500≤l≤3000；

a為破碎后的硅塊目標(biāo)粒徑以mm為單位時，取值范圍的中位數(shù)；

x為所述脈沖電極與所述硅棒的垂直距離以mm為單位時的數(shù)值；

d為硅棒直徑以mm為單位時的數(shù)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的硅塊破碎裝置的使用方法，其特征在于，所述脈沖電壓的調(diào)節(jié)模型如下：

其中，

a為破碎后的硅塊目標(biāo)粒徑以mm為單位時，取值范圍的中位數(shù)；

u為脈沖電壓以kv為單位時的數(shù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅塊破碎裝置的使用方法，其特征在于，所述脈沖頻率的調(diào)節(jié)模型如下：

f為脈沖頻率以hz為單位時的數(shù)值。

6.一種硅塊破碎方法，其特征在于，通過兩脈沖電極形成脈沖電弧，所述脈沖電弧進入被高純水浸沒的所述硅棒內(nèi)部，形成等離子體電弧通道，通過所述電弧通道的膨脹以及因所述膨脹而產(chǎn)生的沖擊波對所述硅棒進行破碎，所述高純水的電阻率為ρ，單位為mω.cm，其中，16mω.cm≤ρ≤20mω.cm。

7.一種如權(quán)利要求6所述的硅塊破碎方法的應(yīng)用方法，其特征在于，在所述硅棒進行破碎前，對其進行熱處理，熱處理步驟包括對所述硅棒的兩次加熱、保溫及冷卻過程，其中，第一次加熱的溫度高于第二次加熱的溫度，第一次冷卻的溫度介于第二次加熱及第二次冷卻溫度之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硅塊破碎方法的應(yīng)用方法，其特征在于，第一次冷卻以潔凈空氣作為冷卻介質(zhì)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硅塊破碎方法的應(yīng)用方法，其特征在于，第二次冷卻以所述高純水作為冷卻介質(zhì)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅塊破碎方法的應(yīng)用方法，其特征在于，對所述硅棒的熱處理包括以下步驟：

將硅棒加熱至550~600℃，且維持5~10min；

將所述硅棒冷卻至220~250℃；

再次將所述硅棒加熱至300~350℃，且維持5~10min；

將所述硅棒冷卻至50℃以下。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及破碎裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅塊破碎裝置，包括：容器，提供待破碎硅棒的容納空間，且在容納空間內(nèi)執(zhí)行破碎動作；兩脈沖電極，在容納空間內(nèi)懸掛設(shè)置，且懸掛高度及兩脈沖電極在水平面內(nèi)的位置均可調(diào)節(jié)；容器內(nèi)設(shè)置有高純水，脈沖電極在高純水內(nèi)產(chǎn)生脈沖電弧，高純水的電阻率為ρ，單位為MΩ.cm，16MΩ.cm≤ρ≤20MΩ.cm。本發(fā)明中，在脈沖破碎過程中，硅棒接觸的介質(zhì)為高純水，避免了人工或機械破碎過程中人或金屬材料引入的污染，在電極處形成脈沖電弧，電弧進入多晶硅內(nèi)部，形成等離子體電弧通道，最終將硅棒破碎為大小尺寸不一的硅塊。本發(fā)明中還請求保護硅塊破碎裝置的使用方法，以及一種硅塊破碎方法及應(yīng)用方法。

技術(shù)研發(fā)人員：吳鋒;田新;王付剛;徐玲鋒;陳卓

受保護的技術(shù)使用者：江蘇鑫華半導(dǎo)體材料科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.08

技術(shù)公布日：2021.08.27