一种应用于金刚线切割工艺的硅片清洗装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种应用于金刚线切割工艺的硅片清洗装置。该清洗装置按照清洗次序依次为喷淋槽、溢流超声波清洗槽、碱性清洗剂超声波清洗槽、第一纯水超声波清洗槽、第二纯水超声波清洗槽、高温空气烘干槽；其中，所述的喷淋槽、四个超声波清洗槽和烘干槽的尺寸都一样，均为长650mm×宽450mm×高450mm；喷淋槽的4个内侧板上设置有总计80‑100个可上下扫动式喷淋头。本实用新型专利技术所述的应用于金刚线切割工艺的硅片清洗装置能在保证硅片清洗质量的同时显著降低清洗成本，按照月产出100万片硅片计算，仅水的成本便可节约4000元。

A silicon wafer cleaning device applied to the diamond wire cutting process

The utility model is a silicon wafer cleaning device applied to the diamond wire cutting process. The cleaning device in accordance with the sequence of cleaning spray tank overflow, ultrasonic cleaning tank, ultrasonic cleaning tank, alkaline cleaning agent first pure water ultrasonic cleaning tank, second pure water ultrasonic cleaning tank, high temperature air drying tank; wherein the spray rinsing tank, the four ultrasonic cleaning tank and the drying tank size are the same, are length 650mm width 450mm and height 450mm; 4 inner plate spray tank is arranged on a total of 80 100 up and down sweep type spray head. The silicon wafer cleaning device applied to the diamond wire cutting process can reduce the cleaning cost significantly while ensuring the quality of the wafer cleaning. According to the monthly output of 1 million wafers, the cost of water alone can save 4000 yuan.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于金刚线切割工艺的硅片清洗装置
本技术涉及一种应用于金刚线切割工艺的硅片清洗装置，特别一种用于降低太阳能用N型少子寿命大于1000微秒的硅片清洗耗水量和清洗剂用量的装置。通过改变清洗系统的设计达到降低成本的目的。
技术介绍
N型少子寿命大于1000微秒的硅片制得高转换效率太阳能电池的特性越来越受到光伏行业的重视。在硅片切割方面，当硅片切割完成之后，需要对硅片进行清洗。图1为目前的一种硅片清洗装置，该装置是针对由钢线+悬浮液+碳化硅颗粒等步骤组成的切割工艺而设计的，依次由预清洗槽、喷淋槽、溢流超声波清洗槽、喷淋槽、碱性清洗剂超声波清洗槽、纯水超声波清洗槽、酸性清洗剂超声波清洗槽、纯水超声波清洗槽、纯水超声波清洗槽、高温氮气烘干槽等十个器件构成，由于溢流超声波槽清洗槽、多个纯水超声波清洗槽、分别有碱性清洗剂超声波清洗槽和酸性清洗剂超声波清洗槽的原因，存在耗水量大，清洗剂耗用量大的不足。随着技术进步，金钢线切割技术(金钢线(自带切割刃料的钢线)+水性冷却剂)已经越来越多的在硅片切割中得到了应用。该技术除了较好的解决了硅片表面金属污染问题，更是降低了切割成本。然而，后续的硅片清洗工序的制造成本仍然很高。因此，设计一种适合金钢线切割的硅片清洗工序的装置成为了急待解决的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服当前技术中硅片清洗装置能耗过高、耗水量过大、清洗剂耗用量过大的问题，提供的一种降低清洗成本的装置。本技术提供的装置通过硅片清洗系统的设计，并改变了喷淋槽的设计，增加了喷淋头的数量，通过优化各清洗功能段的组合配置来降低清洗成本。由于本装置省却了预清洗槽、喷淋槽、纯水超声波清洗槽、酸性清洗剂超声波清洗槽，更为紧凑，因此在达到清洗效果的同时，可以大量节约用水。本技术的技术方案为：一种应用于金刚线切割工艺的硅片清洗装置，该清洗装置按照清洗次序依次为喷淋槽、溢流超声波清洗槽、碱性清洗剂超声波清洗槽、第一纯水超声波清洗槽、第二纯水超声波清洗槽、高温空气烘干槽；其中，所述的喷淋槽、四个超声波清洗槽和烘干槽的尺寸都一样，均为长650mm×宽450mm×高450mm；喷淋槽、碱性清洗剂超声波清洗槽、纯水超声波清洗槽、纯水超声波清洗槽的底部分别设置直径6厘米排水孔和进水孔；溢流超声波清洗槽在底部直径6厘米的进水孔，在距槽子上沿2厘米位置设置有排水孔；喷淋槽的4个内侧板上设置有总计80-100个可上下扫动式喷淋头；高温空气烘干槽上部设置有进气口，底部为自然排气孔。本技术的有益效果为：本技术所述的应用于金刚线切割工艺的硅片清洗装置，能在保证硅片清洗质量的同时显著降低清洗成本，按照月产出100万片硅片计算，仅水的成本便可节约4000元。具体如应用实例。附图说明图1常规硅片清洗装置组成示意图；图2本技术设计的应用于金刚线切割工艺的硅片清洗装置的组成示意图；图3为喷淋槽主视图；图4为喷淋槽俯视图；1为喷淋槽体，2为喷淋头，3为排水孔；图5为溢流超声波清洗槽的主视图，图6为溢流超声波清洗槽的俯视图；4为溢流超声波槽体，5为超声波振板，6为排水孔，7为进水孔；图7为碱性清洗剂超声波清洗槽的主视图，图8为碱性清洗剂超声波清洗槽的俯视图；8为碱性清洗槽体，9为超声波振板，10为排水孔，11为进水孔；图9为第一和第二纯水超声波清洗槽的主视图，图10为第一和第二纯水超声波清洗槽的俯视图；12为纯水超声波清洗槽体，13为超声波振板，14为排水孔，15为进水孔；图11为高温空气烘干槽的主视图，图12为高温空气烘干槽的俯视图；20为高温空气烘干槽体，21为自然排气孔，22为进气口。具体实施方式本技术的整个清洗装置分为6个独立的部分，按照清洗次序依次为喷淋槽、溢流超声波清洗槽、碱性清洗剂超声波清洗槽、第一纯水超声波清洗槽、第二纯水超声波清洗槽、高温空气烘干槽。需要清洗的硅片依次通过喷淋槽、溢流超声波清洗槽、碱性清洗剂超声波清洗槽、第一纯水超声波清洗槽、第二纯水超声波清洗槽、高温空气烘干槽。其中，所述的喷淋槽、四个超声波清洗槽和烘干槽的尺寸都一样，均为长650mm×宽450mm×高450mm。其中，喷淋槽、碱性清洗剂超声波清洗槽、纯水超声波清洗槽、纯水超声波清洗槽的底部分别设置直径6厘米排水孔和进水孔；溢流超声波清洗槽在底部直径6厘米的进水孔；在距槽子上沿2厘米位置设置4个直径6厘米的排水孔；喷淋槽4个内侧板上设置长度为25厘米的可上下扫动式喷淋头(总设计数量为100-150个(而当前的装置中设置为70-100个)；本实施例是150个，喷淋槽的长边侧每侧设置有45个，短边侧每侧为30个)；高温空气烘干槽上部接入洁净干燥高温的空气，底部为自然排气孔。本技术的清洗装置避免复用水对硅片的粘污，硅片的清洗工序，一切改进的前提都必须保证清洗的效果，即保证清洗完硅片的表面金属含量等达标。应用实例一：本技术装置在单次装入4个硅片盒，硅片总数为200片的前提下，清洗8英寸硅片N型单晶片，依次放入装置中各个组成部分中，每次一个槽内完成后取出置入下一个槽内。其中所用N型单晶硅为晶龙集团生产的N型单晶硅(具体为电阻率5-10欧姆·厘米，少子寿命大于1000微秒)。应用实例二：本技术装置在单次装入6个硅片盒，硅片总数为300片的前提下，清洗8英寸硅片N型单晶片。其中所用N型单晶硅为晶龙集团生产的N型单晶硅(具体为电阻率5-10欧姆·厘米，少子寿命大于1000微秒)。所有应用实例采用的相同的清洗工艺。具体为：首先在喷淋槽喷淋2分钟，第二步在溢流超声波清洗槽清洗2分钟，第三步在碱性清洗剂超声波清洗槽清洗2分钟，第四步在纯水超声波清洗槽清洗2分钟，第五步在纯水超声波清洗槽清洗2分钟，第六步在高温空气烘干槽(40-50摄氏度)烘干3分钟。表面金属含量测试采用测试仪型号为CAAM-2001(B)型多功能原子吸收光谱仪，水量测算基于常规的流量计，本技术与常规装置清洗后表面金属含量对比以及清洗剂耗用量和水耗用量对比如下表：通过上面表格中的对比数据可以看出，本技术所述的应用于金刚线切割工艺的硅片清洗装置在保证硅片清洗质量的同时，还能在保证清洗后硅片表面金属含量正常的同时显著降低清洗剂耗用量和耗水量，(每片硅片的清洗用水量可降低约400g，若每月产出100万片硅片，则清洗耗水量可节约100000*400/1000＝40000kg，即40吨纯水，折合自来水约80吨(纯水与自来水的比例为业内公知)。若以人民币计算：每片节约用纯水400g，折合自来水800g，按5元/吨计算，每片硅片节约清洗成本约5/1000/1000*800＝0.004元，月产出100万片硅片可节约1000000*0.004＝4000元)每片硅片节约清洗成本约5/1000/1000*800＝0.004元，本技术能显著降低太阳能电池用N型少子寿命大于1000微秒的硅片清洗成本。本技术未尽事宜为公知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于金刚线切割工艺的硅片清洗装置，其特征为该清洗装置按照清洗次序依次为喷淋槽、溢流超声波清洗槽、碱性清洗剂超声波清洗槽、第一纯水超声波清洗槽、第二纯水超声波清洗槽、高温空气烘干槽；其中，所述的喷淋槽、四个超声波清洗槽和烘干槽的尺寸都一样，均为长650mm×宽450mm×高450mm；喷淋槽、碱性清洗剂超声波清洗槽、纯水超声波清洗槽、纯水超声波清洗槽的底部分别设置直径6厘米排水孔和进水孔；溢流超声波清洗槽在底部直径6厘米的进水孔，在距槽子上沿2厘米位置设置有排水孔；喷淋槽的4个内侧板上设置有总计80‑100个扫动式喷淋头；高温空气烘干槽上部设置有进气口，底部为自然排气孔。

【技术特征摘要】
1.一种应用于金刚线切割工艺的硅片清洗装置，其特征为该清洗装置按照清洗次序依次为喷淋槽、溢流超声波清洗槽、碱性清洗剂超声波清洗槽、第一纯水超声波清洗槽、第二纯水超声波清洗槽、高温空气烘干槽；其中，所述的喷淋槽、四个超声波清洗槽和烘干槽的尺寸都一样，均为长650mm×宽450mm×高450mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：任丽，褚世君，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12