本發(fā)明涉及硅片制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種硅片脫膠清洗方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展和對環(huán)境保護(hù)的重視，太陽能的利用越來越受到重視，硅片是太陽能電池片的載體，硅片質(zhì)量的好壞直接決定了太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率的高低。而硅片表面的潔凈度是影響硅片質(zhì)量的關(guān)鍵因素。為了獲得潔凈度高的硅片，在經(jīng)過線切割后的硅片需經(jīng)過脫膠清洗和精細(xì)清洗兩個部分，而作為第一道清洗工序的脫膠清洗是獲得潔凈硅片的重要工序。

傳統(tǒng)的脫膠清洗工藝一般為人工操作，工藝過程為將硅片浸泡在40℃以上的熱水槽中，浸泡50-130分鐘，效率低，并且硅片表面不干凈會導(dǎo)致脫膠后表面花片，浸泡不充分脫膠會導(dǎo)致崩邊裂片等，同時(shí)人工操作隨意性強(qiáng)，容易對硅片表面造成不同程度的破壞。因此脫膠工藝成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，如何提供一種實(shí)用高效的脫膠工藝成為提高硅片良率的關(guān)鍵技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種硅片脫膠清洗方法及裝置，能夠有效提高硅片的脫膠質(zhì)量，提升脫膠清洗效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種硅片脫膠清洗方法，包括以下步驟：

S1、將硅片進(jìn)行水噴淋沖洗，清除硅片表面的殘留切割液。

S2、將硅片進(jìn)行超聲清洗，清除硅片表面吸附的污染物和顆粒。

S3、將硅片進(jìn)行弱酸溶液浸泡，清除硅片粘附的殘留膠。

優(yōu)選地，步驟S1中所述噴淋用水的水溫為25℃-30℃。

優(yōu)選地，步驟S2中所述弱酸溶液為乳酸溶液或硅片脫膠劑溶液；弱酸與水的混合比例為1：2。

優(yōu)選地，步驟S1中所述噴淋時(shí)間為8-12分鐘，步驟S1中所述超聲清洗時(shí)間為4-6分鐘，步驟S3中所述溶液浸泡時(shí)間為8-12分鐘。

優(yōu)選地，所述步驟S3結(jié)束后，使用純水對硅片進(jìn)行逐片清洗。

基于以上方法，本發(fā)明還提供一種硅片脫膠清洗裝置，包括：噴淋槽、超聲槽、浸泡槽、硅片籃具、機(jī)械手以及可程式控制器。

所述噴淋槽包括噴淋槽體及噴淋模塊，所述噴淋模塊置于噴淋槽體內(nèi)；所述噴淋槽用于對硅片進(jìn)行噴淋，清除硅片表面的殘留切割液。

所述超聲槽包括超聲槽體及超聲模塊，所述超聲模塊置于超聲槽內(nèi)；所述超聲槽用于在超聲波作用下對硅片進(jìn)行超聲清洗，清除硅片表面吸附的污染物和顆粒。

所述浸泡槽用于使用弱酸溶液對硅片進(jìn)行浸泡，清除硅片粘附的殘留膠。

所述硅片籃具用于放置待清洗硅片，并在機(jī)械手的抓取操作下分別放置于噴淋槽、超聲槽或浸泡槽內(nèi)。

所述可程式控制器用于執(zhí)行預(yù)設(shè)的程序流程，執(zhí)行硅片籃具在噴淋槽、超聲槽和浸泡槽內(nèi)時(shí)的清洗控制操作，以及執(zhí)行機(jī)械手完成硅片籃具在噴淋槽、超聲槽和浸泡槽之間的轉(zhuǎn)運(yùn)操作。

優(yōu)選地，所述可程式控制器包括程序執(zhí)行單元和二次執(zhí)行單元。所述程序執(zhí)行單元用于執(zhí)行預(yù)設(shè)的清洗流程；所述二次執(zhí)行單元用于執(zhí)行對硅片進(jìn)行二次噴淋、超聲清洗或浸泡。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明硅片脫膠清洗方法通過噴淋沖洗、超聲清洗、弱酸溶液浸泡脫膠三個步驟，對硅片表面的切割液、污染物顆粒以及殘留膠進(jìn)行了有效的依次清除，同時(shí)本發(fā)明還提供了一種硅片脫膠清洗裝置，通過自動化程序控制，減少人工干預(yù)，有效的提高了硅片脫膠質(zhì)量，提升了清洗效率，有利于硅片的后續(xù)精細(xì)清洗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一種硅片脫膠清洗方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例硅片脫膠清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、噴淋槽；2、超聲槽；3、浸泡槽；4、可程式控制器；5、機(jī)械手；6、硅片籃具；101、噴淋模塊；201、超聲模塊；401、程序執(zhí)行單元；402、二次執(zhí)行單元。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，為本發(fā)明一種硅片脫膠清洗方法的流程示意圖，包括以下步驟：

S1、將硅片進(jìn)行水噴淋沖洗，清除硅片表面的殘留切割液。

S2、將硅片進(jìn)行超聲清洗，清除硅片表面吸附的污染物和顆粒。

S3、將硅片進(jìn)行溶液浸泡，清除硅片粘附的殘留膠。

硅片是對硅棒進(jìn)行線切割之后產(chǎn)生的，在進(jìn)行線切割時(shí)，主要是由打漿機(jī)將聚乙二醇和碳化硅粉充分混合成為“砂漿”，切割過程是由鋼絲通過表面張力附著砂漿，通過碳化硅粉對硅棒進(jìn)行不斷的研磨，最終切成硅片。因此，得到的硅片表面會附有殘留的砂漿，一般也叫切割液或切割懸浮液；通過采用S1步驟水噴淋的方式能夠?qū)埩舻纳皾{有效清除掉。

在切割過程中，還會產(chǎn)生硅粉和碎末，也就是鋼絲在切割時(shí)磨掉的硅顆粒以及在此過程中分解的金屬離子；這些細(xì)微的顆粒及金屬離子以污染物的形式吸附在硅片表面，僅靠噴淋一般難以沖洗干凈，因此我們在S2采用了超聲波清洗，超聲波清洗操作簡單并且清洗效果好；常用的超聲波頻率為20kHz 到40kHz 左右, 超聲波作用下使液體介質(zhì)內(nèi)部不斷產(chǎn)生近乎真空的空腔泡, 空腔泡消失的瞬間, 附近便產(chǎn)生強(qiáng)大的局部壓力, 使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂, 因此使硅片表面的雜質(zhì)解吸。

為使硅棒在切割過程中不移動。一般將硅棒通過膠水固定在晶拖上，膠水通常采用環(huán)氧樹脂VALTON，即AB膠；切割完成后，硅片底部會粘附有殘留膠，采用弱酸溶液對硅片進(jìn)行浸泡能夠有效的進(jìn)行殘留膠的脫離清除。

本發(fā)明通過對硅片進(jìn)行噴淋沖洗、超聲清洗、弱酸溶液浸泡脫膠三個步驟，對硅片表面的切割液、污染物顆粒以及殘留膠進(jìn)行了有效的依次清除；能夠有效提高硅片脫膠質(zhì)量。

需要說明的是，環(huán)境溫度太低也會影響砂漿的脫離，因此，噴淋用水的水溫為25℃-30℃。另外，噴淋的壓力一般控制在2-3MPa之間。

步驟S3中所述溶液為乳酸溶液，一般乳酸與水混合比例通常為1：2。還可以采用硅片脫膠劑來替代乳酸，能夠有效縮短脫膠時(shí)間。步驟S1中所述噴淋時(shí)間為8-12分鐘，步驟S2中所述超聲清洗時(shí)間為4-6分鐘，步驟S3中所述溶液浸泡時(shí)間為8-12分鐘。

步驟S3結(jié)束后，使用純水對硅片進(jìn)行逐片清洗。

基于以上方法，本發(fā)明還提供一種硅片脫膠清洗裝置，如圖2所示是本發(fā)明一個實(shí)施例硅片脫膠清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：噴淋槽1、超聲槽2、浸泡槽3、機(jī)械手5、硅片籃具6以及可程式控制器4。

噴淋槽1包括噴淋槽體及噴淋模塊101，噴淋模塊101置于噴淋槽體內(nèi)；噴淋槽1用于對硅片進(jìn)行噴淋沖洗，清除硅片表面的殘留切割液；

超聲槽2包括超聲槽體及超聲模塊201，超聲槽體內(nèi)盛有水，超聲模塊201發(fā)出超聲波，超聲模塊201置于超聲槽體內(nèi)；超聲槽1用于在超聲波作用下對硅片進(jìn)行超聲清洗，清除硅片表面吸附的污染物和顆粒。

浸泡槽3用于使用弱酸溶液對硅片進(jìn)行浸泡，清除硅片粘附的殘留膠。

硅片籃具6用于放置待清洗硅片，并在機(jī)械手5的抓取操作下分別放置于噴淋槽1、超聲槽2或浸泡槽3內(nèi)。

可程式控制器4用于執(zhí)行預(yù)設(shè)的程序流程，執(zhí)行硅片籃具6在噴淋槽1、超聲槽2和浸泡槽3內(nèi)時(shí)的清洗控制操作，以及執(zhí)行機(jī)械手5完成硅片籃具6在噴淋槽1、超聲槽2和浸泡槽3之間的轉(zhuǎn)運(yùn)操作。

本發(fā)明實(shí)施例噴淋模塊101為噴淋管，噴淋管上密集地排列著直徑為1mm左右的小眼以噴出密集的水簾，這個過程需要配備儲液桶和噴淋泵，并且噴淋槽1的噴淋管可以通過氣缸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得噴出的水簾可以覆蓋全部的硅片表面。

超聲槽2槽體內(nèi)有液體水，一般水溫為25℃-30℃。超聲模塊發(fā)出超聲波（頻率為20kHz-40kHz），使液體內(nèi)部產(chǎn)生近乎真空的空腔泡，空腔泡消失的瞬間，其附近產(chǎn)生局部壓力使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂，從而使硅片表面的雜質(zhì)解吸。

浸泡槽3槽體內(nèi)盛有弱酸溶液，以弱酸溶液浸泡硅片使得殘留膠與弱酸溶液發(fā)生反應(yīng)脫離硅片。

可程式控制器4也稱順序控制器，是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，能夠進(jìn)行開關(guān)量的邏輯控制、運(yùn)動控制和過程控制。通過預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行整個操作流程的自動進(jìn)行，采用可程式控制器4能夠減少人工操作，具有高可靠性、功能強(qiáng)大、靈活易用的特點(diǎn)。通過可程式控制器4設(shè)定預(yù)置程序，操控機(jī)械手5執(zhí)行流程操作。

線切割完成后的硅片放置于專用的硅片籃具6，在機(jī)械手5的操作下于噴淋槽1、超聲槽2和浸泡槽3之間流轉(zhuǎn)，執(zhí)行脫膠清洗過程。

優(yōu)選地，所述可程式控制器4模塊包括程序執(zhí)行單元401和二次執(zhí)行單元402。所述程序執(zhí)行單元401用于執(zhí)行預(yù)設(shè)的清洗流程；所述二次執(zhí)行單元402用于執(zhí)行對硅片進(jìn)行二次任務(wù)的執(zhí)行，需要說明的是二次執(zhí)行單元針對的是每一個單獨(dú)槽位的二次執(zhí)行。

在硅片表面雜質(zhì)較少時(shí)，只需要進(jìn)行一次噴淋、超聲、溶液浸泡三個步驟，即可將硅片表面脫膠清洗干凈，而在硅片表面所含雜質(zhì)較多時(shí)，只進(jìn)行一次脫膠清洗步驟不足以將硅片脫膠清洗干凈，需要進(jìn)行二次執(zhí)行以提升脫膠效果。由于每批次切割硅片表面的雜質(zhì)含量不同，其清洗程序也不是一成不變的，如果所有批次硅片都執(zhí)行多次的脫膠清洗會造成清洗效率的下降，只進(jìn)行一次清洗又會使部分批次的硅片脫膠清洗不干凈。因此，利用二次執(zhí)行單元402能夠根據(jù)硅片實(shí)際污染情況的不同進(jìn)行多次噴淋、超聲清洗和弱酸溶液浸泡，能夠進(jìn)一步提高硅片的清潔度。

采用上述技術(shù)方案后，進(jìn)行一次硅片脫膠清洗的時(shí)間為20-30分鐘，在硅片臟污較嚴(yán)重的情況下進(jìn)行兩次噴淋沖洗及超聲清洗的時(shí)間在28-42分鐘，相比傳統(tǒng)的浸泡1-2小時(shí)的清洗方法提高了清洗效率。

針對不同的污染物或顆粒依次進(jìn)行了噴淋沖洗、超聲清洗，最后再進(jìn)行弱酸溶液浸泡，脫膠質(zhì)量也有較大的提升。

本發(fā)明硅片脫膠清洗方法通過噴淋沖洗、超聲清洗、溶液浸泡脫膠三個步驟，對硅片表面的切割液、污染物顆粒以及殘留膠進(jìn)行了有效的依次清除，同時(shí)本發(fā)明還提供了一種硅片脫膠清洗裝置，通過自動化程序控制，減少人工干預(yù)，有效的提高了硅片脫膠質(zhì)量，提升了清洗效率，有利于硅片的后續(xù)精細(xì)清洗。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。