CN102723403A - 籽晶脱胶工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种籽晶脱胶工艺，其步骤如下：冲洗切割后的籽晶；然后将籽晶置于添加有表面活性剂的环境下进行超声清洗；再将籽晶放入加有中强酸的70~90℃的热水中进行热水脱胶。上述籽晶脱胶工艺对切割后的籽晶依次进行冲洗、超声清洗、热水脱胶等步骤，其中超声清洗过程中加入表面活性剂，热水脱胶为在加有中强酸的70~90℃的热水中进行，表面活性剂可加速清除籽晶表面的砂浆，同时还防止籽晶表面氧化，中强酸在清洁籽晶表面的同时也有助于脱胶，从而能够对籽晶进行快速脱胶处理，且脱胶后的籽晶表面洁净，无缺陷。

Description

籽晶脱胶工艺
技术领域
本发明涉及太阳能硅片加工领域，特别是涉及一种籽晶脱胶工艺。
背景技术
使用铸造单晶法制备太阳能硅片的过程中，需要先将单晶硅棒加工成块状籽晶，以便后续使用。籽晶的厚度尺寸远大于最终加工成型的硅片的尺寸。通常情况下，籽晶通过切片机线切割获得，进行线切割时，主要利用高速旋转的钢线带动砂浆，利用砂浆中的SiC微粒与晶棒进行摩擦，达到切割的目的。因此，切割后的籽晶表面会粘附一层厚厚的浆料，籽晶表面和籽晶缝隙中的砂浆无法通过自来水冲洗干净。
另外，由于切割的籽晶较厚，常规的脱胶工艺不易脱胶。为了达到脱胶的目的需将切割后的籽晶晶棒长时间浸泡在热水槽中。一般需在沸水中浸泡1—2h才能使胶层变软，然后在胶变软的条件下再利用工具将籽晶与工件板剥离。由于籽晶表面在粘附有砂浆的情况下在60℃以上的热水中浸泡30min就会导致籽晶表面氧化，因此常规的脱胶方法得到的单晶籽晶表面氧化严重，合格率很低。
发明内容
基于此，有必要提供一种籽晶脱胶工艺，对切割后的籽晶进行脱胶处理，能够获得表面质量好，合格率高的籽晶。
一种籽晶脱胶工艺，步骤如下：
冲洗切割后的籽晶；
然后将籽晶置于添加有表面活性剂的环境下进行超声清洗；
再将籽晶放入加有中强酸的70~90℃的热水中进行热水脱胶。
在其中一个实施例中，所述冲洗采用如下方式：用自来水进行冲洗，冲洗水压为0.2~0.25MPa，冲洗时间为20~40min。
在其中一个实施例中，所述籽晶的厚度为10~30mm。
在其中一个实施例中，所述超声清洗采用如下方式：将籽晶放入添加有体积百分比为2%~3%的表面活性剂的超声清洗槽中，超声强度为28~40KHz，温度为25~40℃，超声时间为25~40min。
在其中一个实施例中，所述表面活性剂为阴离子及非离子表面活性剂中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚及脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述中强酸按照体积百分比3%~5%的比例添加。
在其中一个实施例中，所述热水脱胶过程中辅以超声，超声强度为28~40KHz，超声时间为40~50min。
在其中一个实施例中，所述中强酸为柠檬酸及乳酸中的至少一种。
在其中一个实施例中，热水脱胶完成后将籽晶取出，擦拭去除籽晶表面的残余物。
上述籽晶脱胶工艺对切割后的籽晶依次进行冲洗、超声清洗、热水脱胶等步骤，其中超声清洗过程中加入表面活性剂，热水脱胶为在加有中强酸的70~90℃的热水中进行，表面活性剂可加速清除籽晶表面的砂浆，同时还防止籽晶表面氧化，中强酸在清洁籽晶表面的同时也有助于脱胶，从而能够对籽晶进行快速脱胶处理，且脱胶后的籽晶表面洁净，无缺陷。
附图说明
图1为本实施方式的籽晶脱胶工艺的流程图。
具体实施方式
本实施方式的籽晶脱胶工艺的构思是：对切割后的籽晶依次进行冲洗、超声清洗、热水脱胶等步骤，其中超声清洗过程中加入表面活性剂，热水脱胶步骤系在加有中强酸的70~90℃的热水中进行。表面活性剂的作用是：一方面是从籽晶表面加快脱除砂浆，另一方面是防止籽晶表面氧化。中强酸的作用是：清洁籽晶表面且有助于脱胶。
籽晶的厚度一般为10~30mm，在单晶硅棒加工成籽晶的过程中，需先用胶水进行粘棒，然后在线切割机中进行切割。
使用本实施方式的籽晶脱胶工艺对切割后的籽晶进行脱胶处理，能够使脱胶后的籽晶表面洁净，无表面缺陷，合格率高，请参考附图1，其步骤如下：
S110，冲洗切割后的籽晶。
冲洗采用如下方式：用自来水进行冲洗，冲洗水压为0.2~0.25MPa，冲洗时间为20~40min。利用冲洗去除籽晶表面的大部分砂浆。如采用冲洗水压0.22MPa，冲洗30min。
S120，然后将籽晶置于添加有表面活性剂的环境下进行超声清洗。
超声清洗步骤采用如下方式：将籽晶放入添加有体积百分比为2%~3%表面活性剂的超声清洗槽中，超声强度为28~40KHz，温度为25~40℃，超声时间为25~40min。
所述表面活性剂为阴离子及非离子表面活性剂中的至少一种。如可以为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚及脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。表面活性剂的作用是：一方面是防止籽晶表面氧化，另一方面是从籽晶表面加快脱除残余砂浆。
其中一个具体的应用为：表面活性剂为体积百分比为2.5%的脂肪醇聚氧乙烯醚，超声强度32KHz，超声温度35℃，超声时间30min。
S130，再将籽晶放入加有中强酸的70~90℃的热水中进行热水脱胶。
试验表明，中强酸按照体积百分比3%~5%的比例添加效果较好。中强酸的作用是：清洁籽晶表面且有助于脱胶。中强酸为常用的中强酸，如可选择柠檬酸及乳酸中的至少一种。
另外，热水脱胶过程中辅以超声，超声强度为28~40KHz，超声时间为40~50min。超声使热水鼓泡，以加速籽晶表面胶水的脱离。
其中一个具体的应用为：中强酸为体积百分比为4%的柠檬酸，超声强度35KHz，超声时间45min，热水温度为85℃。
S140，热水脱胶完成后将籽晶取出，擦拭去除籽晶表面的残余物。
本步骤操作简单，便于操作人员掌握。按照S110至S130所述的工艺进行脱胶后，籽晶已自动与工件脱离，此时，只需要人员手工稍微擦拭一下籽晶表面就可将胶条去除干净，免去人员借助铲子将籽晶从工件上脱离后再清除籽晶表面残胶的工作。
较传统的籽晶脱胶工艺，上述籽晶脱胶工艺能够对籽晶进行脱胶处理，由于在超声清洗过程中添加表面活性剂，在热水脱胶过程中加入了酸，能够使籽晶自动与工件脱离，且脱胶后的籽晶表面洁净，无缺陷。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种籽晶脱胶工艺，其特征在于，步骤如下：
冲洗切割后的籽晶；
然后将籽晶置于添加有表面活性剂的环境下进行超声清洗；
再将籽晶放入加有中强酸的70~90℃的热水中进行热水脱胶。
2.根据权利要求1所述的籽晶脱胶工艺，其特征在于，所述冲洗采用如下方式：用自来水进行冲洗，冲洗水压为0.2~0.25MPa，冲洗时间为20~40min。
3.根据权利要求1所述的籽晶脱胶工艺，其特征在于，所述籽晶的厚度为10~30mm。
4.根据权利要求1所述的籽晶脱胶工艺，其特征在于，所述超声清洗采用如下方式：将籽晶放入添加有体积百分比为2%~3%的表面活性剂的超声清洗槽中，超声强度为28~40KHz，温度为25~40℃，超声时间为25~40min。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的籽晶脱胶工艺，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子及非离子表面活性剂中的至少一种。
6.根据权利要求5中所述的籽晶脱胶工艺，其特征在于，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚及脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的籽晶脱胶工艺，其特征在于，所述中强酸按照体积百分比3%~5%的比例添加。
8.根据权利要求1或7所述的籽晶脱胶工艺，其特征在于，所述热水脱胶过程中辅以超声，超声强度为28~40KHz，超声时间为40~50min。
9.根据权利要求1或7所述的籽晶脱胶工艺，其特征在于，所述中强酸为柠檬酸及乳酸中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的籽晶脱胶工艺，其特征在于，热水脱胶完成后将籽晶取出，擦拭去除籽晶表面的残余物。
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