本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种多晶硅自动进料系统及其进料方法。
背景技术
在半导体制造领域，将高纯度的多晶硅置入坩埚内制成单晶硅，为单晶硅的一种普遍制造方法。
图1为现有的一种多晶硅人工填料示意图，如图1所示，根据多晶硅的大小，通常将多晶硅分为中型料101、大型料102以及小型料103。现有的填料方式一般为：人工105依次将中型料101、大型料102、小型填料103置于坩埚104内，即，中型料101首先填充在坩埚104的底部，然后大型料102填充在中型料101之上，最后小型料103填充在大型料102之上。
但是，上述人工填料方法，在操作人员不够熟练的情况下，易造成填料不致密，导致坩埚104的空间利用率不高。特别的，若操作人员误将大型料102填充在坩埚104的顶部，也即，将大型料102填充在了应该填小型料103的位置处，那么在物料融化过程中，小型料103率先溶解成液体，而大型料102由于尺寸较大将最后被溶解，如此一来，大型料102会从坩埚104的顶部直接落至坩埚104的底部，易造成坩埚104破裂。此外，填料过程中，物料易受到来自操作人员手上的钠、钾等金属元素的污染，降低物料的纯净度，影响产品的质量。另外，这种人工填料方法，效率也不高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种多晶硅自动进料系统及其进料方法，以解决现有技术中填料效率低、填料不致密以及易造成被填料容器损坏的问题中的一个或多个。
为了实现上述目的以及其它目的，本发明提供了一种多晶硅自动进料系统，包括控制装置、驱动装置以及进料装置；
所述控制装置分别与所述驱动装置和所述进料装置通讯连接，所述驱动装置与所述进料装置连接，且所述进料装置包括一投料口；
其中，所述驱动装置在所述控制装置控制下带动所述进料装置运动，所述进料装置在所述控制装置控制下通过所述投料口释放多晶硅。
可选的，所述进料装置包括多个投料口为多个，不同规格的多晶硅通过对应的一个投料口释放。
可选的，所述多晶硅自动进料系统还包括多个料箱，每个所述投料口接通一个所述料箱，且每个所述料箱用于存储一种多晶硅。
可选的，所述多晶硅自动进料系统还包括一个具有多个分格的料箱，每个所述分格分别接通一个投料口，且每个所述分格用于存储一种多晶硅。
可选的，所述进料装置还包括料盘，所述料盘与所述驱动装置相连接；所述料盘具有相对的上表面以及下表面，且所述料箱设置在所述上表面上，所述投料口设置在所述下表面上。
可选的，所述投料口能够在其轴线方向上伸缩。
可选的，所述投料口连接有挡板，所述挡板能够通过运动实现所述投料口的开闭。
可选的，所述投料口的出口端还连接有引导板，所述引导板与所述投料口的轴线方向呈大于0°且小于90°的夹角。
可选的，所述投料口能够自转。
可选的，所述投料口能够自转。
进一步地，本发明还提供了一种多晶硅自动进料方法，包括：
一控制装置控制一驱动装置驱动一进料装置运动，以使所述进料装置的一投料口对准一填料位置；以及
所述控制装置控制所述进料装置通过所述投料口将多晶硅投放至所述填料位置。
可选的，所述投料口为多个，投放多晶硅时，所述进料装置依次将不同规格的多晶硅通过对应的一个投料口释放。
可选的，不同规格的多晶硅存储在不同的料箱内，不同料箱内的多晶硅通过对应的一个投料口释放。
可选的，所述投料口包括第一投料口、第二投料口以及第三投料口，所述料箱包括第一料箱、第二料箱以及第三料箱，投放多晶硅的具体步骤包括：
步骤一：所述第一料箱内的第一种多晶硅通过所述第一投料口释放；
步骤二：所述第二料箱内的第二种多晶硅通过所述第二投料口释放；
步骤三：所述第三料箱内的第三种多晶硅通过所述第三投料口释放；
其中，所述第二种多晶硅的尺寸大于所述第一种多晶硅的尺寸以及所述第三种多晶硅的尺寸，且所述第三种多晶硅的尺寸小于所述第一种多晶硅的尺寸。
可选的，在步骤一和步骤二之间，还包括步骤三。
可选的，在所述投料口对准所述填料位置后，所述投料口向所述填料位置的方向伸长至所述填料位置处停止，然后与所述投料口连接的挡板运动以打开所述投料口，所述投料口打开后自转并投放多晶硅。
与现有技术相比，本发明提供的一种多晶硅自动进料系统及其方法，通过所述驱动装置带动所述进料装置运动，以便于所述进料装置能够移动并对准一填料位置，之后，通过所述进料装置的投料口自动将多晶硅释放到所述填料位置处。这样的填料方式，一方面克服了人工填料所带来的填料效率低、填料不致密的问题；另一方面也避免了人工填料所造成的待填料容器破损以及物料受到污染的问题。
附图说明
图1为现有的一种多晶硅人工填料示意图；
图2为本发明实施例提供的一种多晶硅自动进料系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种进料装置之投料口的结构示意图；
图4为本发明较佳实施例提供的一种多晶硅自动进料系统的结构示意图。
附图标记说明如下：
101-中型料；102-大型料；103-小型料；104-钳锅；105-人工；
201-驱动装置；202-进料装置；203-投料口；204-控制装置；
301-投料口；302-挡板；303-引导板；
401-坩埚；402-驱动装置；
403-第一料箱；404-第二料箱；405-第三料箱；
406第一投料口；407-第一挡板；408-第一引导板；
409-第二投料口；410-第二挡板；411-第二引导板；
412-第三投料口；413-第三挡板；414-第三引导板；
415-控制装置；416-料盘；417-进料装置。
具体实施方式
下面将结合附图2至附图4，以及具体实施方式对本发明提出的一种多晶硅自动进料系统及进料方法作更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图2为本发明实施例提供的一种多晶硅自动进料系统的结构示意图，如图2所示，该多晶硅自动进料系统包括控制装置204、驱动装置201以及进料装置202，所述进料装置202包括投料口203，所述驱动装置201与所述进料装置202连接，所述控制装置204分别与驱动装置201和进料装置202通讯连接。
所述投料口203可以为中空的圆锥台结构，其中，所述投料口203的入口端可与驱动装置201连接，所述投料口203的出口端用于释放多晶硅。所述投料口203可以是一个，也可以是多个。当所述投料口203为多个时，这些投料口203的尺寸不相同，或者形状不相同，又或者尺寸和形状均不相同，以通过不同的投料口203投放不同规格的多晶硅。
实际填料时：首先所述控制装置204控制驱动装置201驱动进料装置202移动到一填料位置处(该填料位置可以是一待填料容器的入口，为了便于叙述，本文以待填料容器作为示意)，以使投料口203的出口端对准所述待填料容器的入口；之后，所述控制装置204控制进料装置202释放投料口203内的多晶硅，以使多晶硅直接投料至所述待填料容器内；这样便可实现一种多晶硅的自动投料。
本实施的多晶硅自动进料系统采用控制装置204控制驱动装置201驱动进料装置202移动至填料位置，并利用控制装置201控制进料装置202自动投料的方式，相比人工下料，提高了填料效率，同时也有效避免了人工填料所造成的待填料容器内部空间利用率不高、待填料容器易损坏、以及来自人手的金属污染等问题。
图3为本发明实施例提供的一种进料装置之投料口的结构示意图，如图3所示，该投料口301优选的包括一伸缩结构，更优选在投料口301的出口端设置有挡板302和引导板303。
具体的，所述挡板302和引导板303分别设置在投料口301之出口端的两侧，其中，所述挡板302以转动或移动的方式实现投料口303的打开或闭合，以此来控制多晶硅的释放，所述引导板303与投料口301的轴向呈大于0°且小于90°的夹角设置，以通过引导板303的一表面限制多晶硅的释放路径，可以起缓冲作用，以避免下料时损坏待填料容器。更优选的，所述投料口301能够自转。此外，伸缩式的投料口301可以为，由多个大小不的同心圆环连接起来构成，该同心圆环的制成材料可以为石英。
所述投料口301下料的过程具体为：所述控制装置204控制投料口301对准所述待填料容器的入口后，所述控制装置204控制投料口301向所述待填料容器的方向伸长，之后，所述控制装置204控制挡板302向外转动(图中逆时针方向)以打开投料口301，同时所述控制装置204控制投料口301自转，以使多晶硅通过投料口301的出口端由引导板303引导释放；多晶硅释放完毕后，所述控制装置204控制所述挡板302向内转动(图中顺时针方向)以关闭投料口301，之后，所述投料口301停止旋转，并所述控制装置204控制所述投料口301向远离待填充容器的方向收缩。
以下描述中，将结合多个投料口，以及待填料容器为钳锅的方式，对本发明的多晶硅自动进料系统作进一步地说明。
图4为本发明较佳实施例提供的一种多晶硅自动进料系统的结构示意图，如图4所示，该多晶硅自动进料系统包括驱动装置402、三个投料口以及三个料箱。所述三个料箱分别是第一料箱403、第二料箱404和第三料箱405，所述三个投料口分别是第一投料口412、第二投料口409、第三投料口406。
所述多晶硅自动进料系统还包括与驱动装置402连接的料盘416，所述三个投料口和三个料箱均,安装在料盘416上，其中，所述三个投料口并排或者间隔设置在料盘416的下表面上，所述三个料箱并排或者间隔设置在料盘416的上表面上。当然，本发明包括但不限于多个投料口和多个料箱以并排或间隔的方式设置，也可以圆周方式设置。
此外，所述第一料箱403与第一投料口412接通，且将第一种多晶硅置于第一料箱403中，以经过第一投料口412将第一种多晶硅释放到坩埚401中。另外，所述第二料箱404与第二投料口409接通，第二种多晶硅置于第二料箱404中，可经过第二投料口419将第二种多晶硅释放到坩埚401中。同理，所述第三料箱405与第三投料口406接通，第三种多晶硅置于第三料箱405中，并经过第三投料口406将第三种多晶硅释放到坩埚401中。
显然，所述第三投料口406的出口端设置有第三挡板407和第三引导板408，所述第二投料口409的出口端设置有第二挡板410和第二引导板411，所述第一投料口412的出口端设置有第一挡板413和第一引导板414。
根据多晶硅的大小规格，所述第一种多晶硅优选为中型料，所述第二种多晶硅为大型料，所述第三种多晶硅为小型料。所述中型料的尺寸大于小型料的尺寸，所述大型料的尺寸大于中型料的尺寸。其中，所述第二投料口409的出口优选大于第一投料口412的出口，也大于第三投料口406的出口。所述第一投料口412的出口优选大于第三投料口406的出口。
图4所示的多晶硅自动进料系统的下料过程为：
所述控制装置415控制所述驱动装置402带动料盘416运动，并使第一投料口412的出口端对准坩埚401的入口，所述控制装置415控制所述第一投料口412向坩埚401的入口方向伸长，且所述控制装置415控制所述第一挡板413打开，同时所述控制装置415控制所述第一投料口406转动，从而使中型料通过第一投料口412从第一料箱403中释放到坩埚401中；释放一定时间后，所述控制装置415控制所述第一挡板413关闭，同时所述控制装置415控制所述第一投料口412停止旋转；
所述控制装置415控制所述驱动装置402再次带动料盘416运动，使第二投料口409的出口端对准坩埚401的入口，所述控制装置415控制所述第二投料口409向坩埚401的入口方向伸长，之后，所述控制装置415控制所述第二挡板410打开，同时所述控制装置415控制所述第二投料口409转动，从而使大型料通过第二投料口409从第二料箱404中释放到坩埚401中；释放一定时间后，所述控制装置415控制所述第二挡板410关闭，同时所述第二投料口409停止旋转；
所述控制装置415控制所述驱动装置402又带动料盘416运动，使第三投料口406的出口端对准坩埚401的入口，所述控制装置415控制所述第三投料口406向坩埚401的入口方向伸长，之后，所述控制装置415控制所述第三挡板407打开，同时所述控制装置415控制所述第三投料口408转动，从而使小型料通过第三投料口409从第三料箱405中释放到坩埚401中；释放一定时间后，所述控制装置415控制所述第三挡板407关闭，同时所述第三投料口406停止旋转。
上述下料的顺序包括但不限于中型料-大型料-小型料，也可以是中型料-小型料-大型料-小型料。
所述控制装置可采用现有的plc等控制装置，本领域技术人在本申请公开的内容基础上，应当知晓如何实现控制装置与其他设备诸如行车吊架、进料装置的通讯连接。举例来说，所述控制装置通过高、低电平的形式与行车吊架、进料装置进行通信，当行车吊架接收到低电平时，保持静止，当行车吊架接收到高电平时，驱动进料装置运动，同理，所述控制装置也可类似地控制进料装置运动。而且在判断对应的投料口是否与待填充容器的入口对准时，即可以通过目测的方式，也可以通过图像监控的方式，比如在进料装置上设置摄像头，通过该摄像头捕获其视野范围内的图像信息并反馈给控制装置，由控制装置根据图像信息判断是否对准。
综上所述，本发明的多晶硅自动进料系统采用行车吊架驱动进料装置运动实施下料，提高了填料效率，同时也有效避免了人工填料造成的待填料容器内空间利用率不高、待填料容器易破损以及物料受污染的问题。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。