金刚线切割的晶体硅片的脱胶方法及使用的超声水槽技术

本发明专利技术涉及一种金刚线切割的晶体硅片的脱胶方法，所述方法包括如下步骤：(1)预清洗；(2)一次超声清洗；(3)超声脱胶；(4)超声漂洗；所述第一超声水槽、第二超声水槽、第三超声水槽中形成的超声波分别独立地至少具有第一超声传播方向，与第一超声传播方向相反的第二超声传播方向，以及与第一超声传播方向和第二超声传播方向均垂直的第三超声传播方向。本发明专利技术通过将超声水槽中的超声波设计成三个具有特定方向的传播方向，实现了超声波在超声水槽中的均匀分布，提高了晶体硅片狭缝中水的润湿度，提高了脱胶剂在狭缝中的分散速率，提高了狭缝中硅粉的脱落速率，缩短了金刚线切割的晶体硅片的脱胶时间，提高了生产效率。

Method for degumming crystal silicon slice by diamond wire cutting and ultrasonic trough for use

The invention relates to a method for degumming crystal silicon chip a diamond wire cutting, the method comprises the following steps: (1) pre cleaning; (2) an ultrasonic cleaning; ultrasonic degumming; (3) (4) ultrasonic rinse independently; ultrasonic forming the first ultrasonic flume, second tanks, third ultrasound ultrasound the tank has at least a first ultrasonic propagation direction, second ultrasonic propagation direction opposite to the first ultrasonic propagation direction, and are perpendicular to the first direction and the second ultrasonic ultrasonic propagation direction third ultrasonic propagation direction. The design of ultrasonic ultrasonic flume into three propagation direction has certain direction, realizes the uniform distribution of ultrasonic wave in ultrasonic flume, improves the wettability of crystal silicon slit water, improve the dispersion rate of degumming agent in the slit, the slit in the shedding rate increase of silica fume, shortened degumming diamond wire cutting silicon crystal time, improve production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
金刚线切割的晶体硅片的脱胶方法及使用的超声水槽
本专利技术属于多晶硅加工
，尤其涉及一种金刚线切割的多晶硅的清洗方法。
技术介绍
金刚石线锯切割技术是目前最有潜力的硅片切割技术。与砂浆线锯切割技术相比，具有切割速率高；环境污染小；锯缝窄、硅损耗少；切割所得硅片表面损伤层薄、金属污染小、厚度分布均匀等优点；尤其是硅损耗方面可以使金刚石线锯切割技术比砂浆线锯切割技术获得更大的成本优势。金刚线切割的过程是：将硅铸定通过粘胶剂粘结在基板上，形成工件，之后采用固定有金刚石线的线锯切割所述工件，得到多晶硅片。所述工件具有图1所示的结构，具有基板100，粘结层200，通过粘结层200粘结于基板100上的晶体硅片300，每一个晶体硅片300之间具有锯缝400，锯缝400内部充满切割后的细小硅粉颗粒。脱胶工艺就是要将所述工件上的粘结剂脱除，将晶体硅片从基板上剥落。金刚线切割的晶体硅片锯缝400狭窄，对于切割后硅片的脱胶非常不利。脱胶剂难以快速进入充满硅粉的锯缝中与胶层接触达到脱胶的目的。脱胶耗时是同等片厚规格砂线片的2倍以上，与上游金刚线切割工序速率高，产能大难以匹配；本领域需要开发一种与金刚线切割多晶硅片工艺相匹配的脱胶方法，提高金刚线切割多晶硅的生产效率。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种金刚线切割的晶体硅片的脱胶方法，所述方法包括如下步骤：(1)预清洗：将所述晶体硅片进行预清洗，除去切割过程中形成的松散硅粉；(2)一次超声清洗：将晶体硅片置于第一超声水槽中，进行超声清洗；(3)超声脱胶：将晶体硅片置于含有脱胶剂的第二超声水槽中，进行超声脱胶；(4)超声漂洗：将晶体硅片置于第三超声水槽中，进行超声漂洗；所述第一超声水槽、第二超声水槽、第三超声水槽中形成的超声波分别独立地至少具有第一超声传播方向，与第一超声传播方向相反的第二超声传播方向，以及与第一超声传播方向和第二超声传播方向均垂直的第三超声传播方向。本专利技术通过设计超声水槽中超声传播的方向，提高了超声波在超声水槽中的分布均匀性，增加了硅粉的去除效率，提高了脱胶剂向狭缝的分布速率，提高了晶体硅片的脱胶速率。优选地，所述第一超声水槽、第二超声水槽、第三超声水槽均具有垂直于第一超声传播方向的第一震板，具有垂直于第二超声传播方向的第二震板，以及垂直于第三超声传播方向的第三震板。优选地，所述第一超声水槽、第二超声水槽、第三超声水槽为长方体水槽，所述第一震板和第二震板分别固定于所述长方体水槽长度较长的两个侧面上，第三震板固定于所述长方体水槽的底面上。所述震板的大小不做限定，示例性的所述震板占所述面面积的0.5～0.9，例如0.6、0.7、0.8等。本专利技术所述超声水槽(包括第一超声水槽、第二超声水槽、第三超声水槽)具有底面，相对的第一侧面、第二侧面，与第一侧面、第二侧面和底面均垂直的第三侧面和第四侧面；第一侧面和第二侧面均比第三侧面和第四侧面大，所述第一侧面和第二侧面即为长度较长的侧面，第三侧面和第四侧面即为长度较短的侧面。优选地，所述第一震板固定于第一侧面上，第二震板固定于第二侧面上，第三震板固定于底面上。优选地，所述第一超声水槽、第二超声水槽、第三超声水槽中，每个超声传播方向的超声源的超声功率均各自独立地选自800～1500W，例如820W、840W、850W、870W、890W、920W、940W、950W、970W、990W、1020W、1040W、1050W、1070W、1090W、1120W、1140W、1150W、1170W、1190W、1220W、1240W、1250W、1270W、1290W、1320W、1340W、1350W、1370W、1390W、1420W、1440W、1450W、1470W、1490W等。优选地，所述脱胶剂包括乳酸和/或柠檬酸。优选地，所述第二超声水槽中，脱胶剂的浓度为60～80wt％，例如62wt％、65wt％、68wt％、72wt％、75wt％、78wt％等。优选地，所述第二超声水槽的水温为60～75℃，例如62℃、65℃、67℃、70℃、72℃、73℃等。作为优选具体实施方式，所述第二超声水槽为长方体水槽，其中第一震板、第二震板和第三震板的超声功率均为1000W。优选地，所述晶体硅片在第二超声水槽中的超声时间为500～700s，例如520s、550s、600s、650s、670s、680s等。作为优选具体实施方式，所述第一超声水槽为长方体水槽，其中第一震板、第二震板和第三震板的超声功率均为1000W。优选地，所述晶体硅片在第一超声水槽中的超声时间为300～500s，例如320s、350s、400s、450s、470s、480s等。优选地，所述第一超声水槽的水温为35～45℃，例如37℃、39℃、42℃、43℃等。作为优选具体实施方式，所述第三超声水槽为长方体水槽，其中第一震板、第二震板和第三震板的超声功率均为1000W。优选地，所述晶体硅片在第三超声水槽中的超声时间为100-300s，例如220s、230s、240s、250s、270s、280s等。优选地，所述第三超声水槽的水温为35～45℃，例如37℃、39℃、42℃、43℃等。作为优选具体实施方式，所述预清洗包括至少一次喷淋预清洗和至少一次超声预清洗，优选包括依次进行的第一次喷淋预清洗、第一次超声预清洗和第二次喷淋预清洗。优选地，所述第一次喷淋预清洗、第一次超声预清洗和第二次喷淋预清洗的温度为20～30℃，例如23℃、26℃、27℃等，优选25℃；优选地，所述第一次喷淋预清洗时间为100～300s，例如120s、130s、140s、150s、170s、180s、220s、230s、240s、250s、270s、280s等。优选地，所述第一次超声预清洗时间为100～300s，例如120s、130s、140s、150s、170s、180s、220s、230s、240s、250s、270s、280s等。优选地，所述第二次喷淋预清洗时间为100～300s，例如120s、130s、140s、150s、170s、180s、220s、230s、240s、250s、270s、280s等。优选地，所述脱胶方法中，相邻的水槽间的温差在25℃以下。相邻的水槽间的温差在25℃以下，能够减少硅片制程损耗。作为优选具体实施方式，本专利技术所述金刚线切割的晶体硅片的脱胶方法包括如下步骤：(1)预清洗：将所述晶体硅片依次进行25℃下的第一次喷淋预清洗100～300s，25℃下的第一次超声预清洗100～300s和25℃下的第二次喷淋预清洗100～300s；(2)一次超声清洗：将晶体硅片置于35～45℃的第一超声水槽中，进行超声清洗300～500s，所述第一超声水槽具有分别在第一超声传播方向、第二超声传播方向和第三超声传播方向上1000W的超声功率；(3)超声脱胶：将晶体硅片置于含有脱胶剂的60～75℃的第二超声水槽中，进行超声脱胶500～700s，所述第二超声水槽具有分别在第一超声传播方向、第二超声传播方向和第三超声传播方向上1000W的超声功率；(4)超声漂洗：将晶体硅片置于35～50℃的第三超声水槽中，进行超声漂洗200～300s，所述第二超声水槽具有分别在第一超声传播本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金刚线切割的晶体硅片的脱胶方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)预清洗：将所述晶体硅片进行预清洗，除去切割过程中形成的松散硅粉；(2)一次超声清洗：将晶体硅片置于第一超声水槽中，进行超声清洗；(3)超声脱胶：将晶体硅片置于含有脱胶剂的第二超声水槽中，进行超声脱胶；(4)超声漂洗：将晶体硅片置于第三超声水槽中，进行超声漂洗；所述第一超声水槽、第二超声水槽、第三超声水槽中形成的超声波分别独立地至少具有第一超声传播方向，与第一超声传播方向相反的第二超声传播方向，以及与第一超声传播方向和第二超声传播方向均垂直的第三超声传播方向。

【技术特征摘要】
1.一种金刚线切割的晶体硅片的脱胶方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)预清洗：将所述晶体硅片进行预清洗，除去切割过程中形成的松散硅粉；(2)一次超声清洗：将晶体硅片置于第一超声水槽中，进行超声清洗；(3)超声脱胶：将晶体硅片置于含有脱胶剂的第二超声水槽中，进行超声脱胶；(4)超声漂洗：将晶体硅片置于第三超声水槽中，进行超声漂洗；所述第一超声水槽、第二超声水槽、第三超声水槽中形成的超声波分别独立地至少具有第一超声传播方向，与第一超声传播方向相反的第二超声传播方向，以及与第一超声传播方向和第二超声传播方向均垂直的第三超声传播方向。2.如权利要求1所述的脱胶方法，其特征在于，所述第一超声水槽、第二超声水槽、第三超声水槽均具有垂直于第一超声传播方向的第一震板，具有垂直于第二超声传播方向的第二震板，以及垂直于第三超声传播方向的第三震板；优选地，所述第一超声水槽、第二超声水槽、第三超声水槽为长方体水槽，所述第一震板和第二震板分别固定于所述长方体水槽长度较长的两个侧面上，第三震板固定于所述长方体水槽的底面上；优选地，所述第一超声水槽、第二超声水槽、第三超声水槽中，每个超声传播方向的超声源的超声功率均各自独立地选自800～1500W。3.如权利要求1或2所述的脱胶方法，其特征在于，所述脱胶剂包括乳酸和/或柠檬酸；优选地，所述第二超声水槽中，脱胶剂的浓度为60～80wt％；优选地，所述第二超声水槽的水温为60～75℃。4.如权利要求1～3之一所述的脱胶方法，其特征在于，所述第二超声水槽为长方体水槽，其中第一震板、第二震板和第三震板的超声功率均为1000W；优选地，所述晶体硅片在第二超声水槽中的超声时间为500～700s。5.如权利要求1～4之一所述的脱胶方法，其特征在于，所述第一超声水槽为长方体水槽，其中第一震板、第二震板和第三震板的超声功率均为1000W；优选地，所述晶体硅片在第一超声水槽中的超声时间为300～500s；优选地，所述第一超声水槽的水温为35～45℃。6.如权利要求1～5之一所述的脱胶方法，其特征在于，所述第三超声水槽为长方体水槽，其中第一震板、第二震板和第三震板的超声功率均为1000W；优选地，所述晶体硅片在第三超声水槽中的超声时间为200～300s；优选地，所述第三超声水槽的水温为35～45℃。7.如权利要求1～6之一所述的脱胶方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珊珊，李飞龙，邢国强，
申请(专利权)人：苏州阿特斯阳光电力科技有限公司，阿特斯光伏电力洛阳有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32