CN111318500A - 切割后硅棒的脱胶装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了切割后硅棒的脱胶装置和方法，装置包括：清洗单元和脱胶分片单元，清洗单元上设有喷淋组件；脱胶分片单元设在清洗单元的下游，脱胶分片单元内设有加热组件和热水，脱胶分片单元上方设有承载组件，承载组件包括间隔设置的推板和护板，推板和护板沿切割后硅棒的长度方向设在其两端，护板能够沿切割后硅棒的长度方向移动，护板包括相连的护板部和分隔部，护板部上开设有沿切割后硅棒的长度方向贯穿的开口，与机械手臂相连的吸盘经开口与切割后硅棒的端部接触，分隔部设在护板部上靠近推板的一侧的上端部，分隔部与护板部之间形成容纳间隙，脱胶分片单元进一步包括雾化喷淋组件，雾化喷淋组件设在容纳间隙上方。
Description
技术领域
本发明属于切割硅片分片技术领域，具体涉及一种切割后硅棒的脱胶装置和方法。
背景技术
相关技术中在硅片切割后，需要将切割后的硅片进行清洗分离，目前切割后的脱胶方式为将硅片在热水中浸泡20min左右，再人工操作进行分离取片。现有的这种脱胶方式，一方面脱胶后硅片的表面容易残留硅粉或切割砂浆，影响后续工艺的进行，另一方面人工脱胶分片过程中，由于硅片表面容易干燥，导致硅片与硅片之间的表面张力太强，在取片分片过程中容易造成硅片边缘应力残留，产生存在chip(崩边)，而且人工效率低，造成良率偏低，成本过高。
因此，现有的切割后硅棒的脱胶技术有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种切割后硅棒的脱胶装置和方法，采用该装置不仅提高硅片表面的清洁度，而且避免在分片取片过程中产生chip崩边，提高硅片的良率和品质。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种切割后硅棒的脱胶装置。根据本发明的实施例，所述装置包括：
清洗单元，所述清洗单元上设有喷淋组件，所述喷淋组件用于对切割后硅棒进行表面冲洗；
脱胶分片单元，所述脱胶分片单元设在所述清洗单元的下游，所述脱胶分片单元内设有加热组件和热水，所述脱胶分片单元上方设有承载组件，所述承载组件包括间隔设置的推板和护板，所述推板和护板沿所述切割后硅棒的长度方向设在其两端，并且所述护板能够沿所述切割后硅棒的长度方向移动，所述护板包括相连的护板部和分隔部，所述护板部上开设有沿所述切割后硅棒的长度方向贯穿的开口，与机械手臂相连的吸盘经所述开口与所述切割后硅棒的端部接触，所述分隔部设在所述护板部上靠近所述推板的一侧的上端部，并且所述分隔部与所述护板部之间形成容纳间隙，
其中，所述脱胶分片单元进一步包括雾化喷淋组件，所述雾化喷淋组件设在所述容纳间隙上方。
根据本发明实施例的切割后硅棒的脱胶装置，首先利用清洗单元上的喷淋组件对切割后硅棒进行表面冲洗，可以有效去除切割后硅棒的表面残留，从而提高后续处理机构的清洁度，其次，采用与机械手臂相连的吸盘取代人工操作，效率更高。同时在吸盘取片过程中设置了雾化喷淋组件，由于硅片暴露于空气中的位置容易干燥，而与硅片相近的地方又容易存在水，使得邻近的硅片容易粘连，导致在机械吸盘取片过程中容易挤压破片。若直接喷水或在水中进行取片，吸盘又极易打滑。该雾化喷淋组件向分片取片过程的硅片表面喷淋雾化水，保持分片硅片表面湿润，避免硅片之间由于表面干燥导致的挤压破片，同时又避免了太多水而导致吸盘的打滑。
另外，根据本发明上述实施例的切割后硅棒的脱胶装置还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述护板部上靠近所述推板的一侧设有气体喷嘴且朝向所述硅棒。该气体喷嘴可解决分片过程中邻近硅片粘连的问题，由此，提高分片效率。
在本发明的一些实施例中，所述护板部上靠近所述推板的一侧上设有沿平行所述容纳间隙方向贯穿的开槽，所述护板部上远离所述推板的一侧上设有沿所述切割后硅棒的长度方向延伸的通道，所述通道延伸至所述开槽，所述通道内设有固定部件且所述固定部件上延伸至所述开槽的一端上设有气体喷嘴，所述气体喷嘴且朝向所述硅棒，所述护板部上远离所述推板的一侧上设有定位部件，所述定位部件的一端与所述固定部件的另一端可拆卸连接。由此，提高分片效率。
在本发明的一些实施例中，所述容纳间隙的宽度为单个硅片厚度的1.4～1.6倍。由此，不仅保证吸盘一次只能抓取一个硅片，而且避免容纳间隙内壁对硅片的刮擦。
在本发明的一些实施例中，上述装置还包括：滑轨，所述滑轨设在所述清洗单元和所述脱胶分片单元之间，并且所述滑轨上设有可移动地抓手，所述抓手可抓取所述切割后硅棒且对其进行翻转。
在本发明的一些实施例中，上述装置还包括：刷洗单元，所述刷洗单元设在所述脱胶分片单元的下游，并且用于对分片后的硅片进行刷洗；储片单元，所述储片单元设在所述刷洗单元下游，并且用于储存刷洗后的硅片。
在本发明的一些实施例中，所述刷洗单元包括传送带、上毛刷和下毛刷，所述上毛刷和所述下毛刷分别设在所述传动带的上下两侧，所述机械手臂通过所述吸盘将所述分片后的硅片移动至所述传送带上，且适于采用所述上毛刷和所述下毛刷对所述分片后的硅片进行刷洗。
在本发明的一些实施例中，所述储片单元内设有片盒，且适于存储所述刷洗后的硅片。
在本发明的一些实施例中，还包括：预清洗单元，所述预清洗单元设在所述清洗单元的上游，且适于在采用所述清洗单元对所述切割后硅棒进行表面冲洗之前，预先利用所述预清洗单元上的喷淋嘴对放置在其下方的所述切割后硅棒进行喷淋，以便喷洒喷淋液去除所述切割后硅棒表面90％的表面砂浆。
在本发明的一些实施例中，所述滑轨设在所述预清洗单元、所述清洗单元和所述脱胶分片单元之间，采用所述抓手将所述切割后硅棒抓取至所述预清洗单元上喷淋嘴下方。
在本发明的一些实施例中，所述清洗单元设有超声波振荡器。由此，可以提高硅棒清洗效率。
在本发明的一些实施例中，上述装置还包括：固液分离单元，所述固液分离单元与所述清洗单元和所述喷淋组件相连，且适于对所述清洗单元清洗切割后硅棒的清洗液进行固液分离后的过滤液供给至所述喷淋嘴作为喷淋液使用。由此，可以实现喷淋液的循环利用，降低成本。
在本发明的一些实施例中，所述固液分离单元为过滤设备或溢流设备。
在本发明的一些实施例中，上述装置包括至少一对所述气体喷嘴，成对所述气体喷嘴对称布置在所述护板部下端的侧壁上。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种利用上述装置实施切割够硅棒的脱胶方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
将切割后硅棒供给至所述清洗单元中利用所述喷淋组件喷洒喷淋液以去除其表面砂浆；
将去除表面砂浆的切割后硅棒供给至所述脱胶分片单元且翻转所述硅棒使得所述切割后硅棒的粘胶处浸入所述热水中，并且在利用所述吸盘取出硅片且穿过所述容纳间隙时利用所述雾化喷淋组件对所述硅片进行雾化喷淋。
根据本发明实施例的切割后硅棒的脱胶方法，首先利用清洗单元上的喷淋组件对切割后硅棒进行表面冲洗，可以有效去除切割后硅棒的表面残留，从而提高后续处理机构的清洁度，其次，采用与机械手臂相连的吸盘取代人工操作，效率更高。同时在吸盘取片过程中设置了雾化喷淋组件，由于硅片暴露于空气中的位置容易干燥，而与硅片相近的硅片不容易干燥，会存在水，使得邻近的硅片容易粘连，导致在机械吸盘取片过程中容易挤压破片。若直接喷水或在水中进行取片，吸盘又极易打滑。该雾化喷淋组件向分片取片过程的硅片表面喷淋雾化水，保持分片硅片表面湿润，避免硅片之间由于表面干燥导致的挤压破片，同时又避免了太多水而导致吸盘的打滑。
另外，根据本发明上述实施例的切割后硅棒的脱胶方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，上述方法还包括：在利用所述吸盘取出硅片且穿过所述容纳间隙时，利用气体喷嘴向所述硅片喷吹气体。
在本发明的一些实施例中，所述热水温度为80～100摄氏度。
在本发明的一些实施例中，上述方法还包括：将所述切割后硅棒供给至所述清洗单元之前，预先将所述切割后硅棒抓取至所述预清洗单元的喷淋嘴下方，以便喷洒喷淋液去除所述切割后硅棒表面90％的表面砂浆。
在本发明的一些实施例中，所述清洗单元的喷淋液含水率不高于10wt％。
在本发明的一些实施例中，上述方法还包括：利用刷洗单元刷洗所述分片后的硅片，并将其储存在所述储片单元中。
在本发明的一些实施例中，上述方法还包括：将所述清洗单元清洗切割后硅棒的清洗液供给至固液分离单元进行固液分离后的过滤液供给至所述喷淋组件作为喷淋液使用。由此，可以实现喷淋液的循环利用，降低成本。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的切割后硅棒的脱胶装置结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的切割后硅棒的脱胶装置中清洗单元的纵截面结构示意图；
图3是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶装置中脱胶分片单元的俯视图；
图4是图3中A-A图；
图5是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶装置结构示意图；
图6是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶装置上脱胶分片单元的主视图；
图7是图6中局部放大图；
图8是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶装置结构示意图；
图9是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶装置结构示意图；
图10是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶装置结构示意图；
图11是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶装置结构示意图；
图12是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶装置结构示意图；
图13是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶方法流程示意图；
图14是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶方法流程示意图；
图15是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶方法流程示意图；
图16是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶方法流程示意图；
图17是根据本发明又一个实施例的切割后硅棒的脱胶方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种切割后硅棒的脱胶装置。根据本发明的实施例的，参考图1-12，该装置包括：清洗单元100和脱胶分片单元200。
根据本发明的实施例，清洗单元100上设有喷淋组件11，喷淋组件11用于对切割后硅棒12进行表面冲洗。具体的，为了方便硅棒的转运和固定，在硅棒的下端沿其长度方向布置粘结胶，然后采用砂浆多线或金刚石多线从远离粘结胶的一端对硅棒进行切割，切割后硅棒的一端仍旧粘附粘结胶而使得硅片不会散开，同时切割后硅棒12上残留切割过程的硅粉和/或砂浆，将切割后硅棒12浸泡于清洗单元100的清洗液中，然后开启喷淋组件11喷洒清洗液对切割后硅棒进行冲洗，可以有效去除切割后硅棒12表面的残留物，从而提高硅片表面的清洁度。优选的，参考图2，在清洗单元100上设置超声波振荡器13，例如该超声波振荡器13布置在清洗单元12的底端，由此在超声波振荡器13的作用下可以进一步对硅棒表面进行清洗，提高硅棒的清洗效率。需要说明的是，该过程使用清洗液可以为本领域常规使用清洗液，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，优选，采用的清洗液中含水率不高于10wt％，优选5％～10％。发明人发现，若清洗液含水率过低，即清洗液浓度过高，过高浓度的清洗液可能导致硅片烧蚀，而若清洗液含水率过高，即清洗液浓度过低，又会导致其清洗效果降低。由此，采用本申请含水率范围的清洗液不仅可以避免清洗液浓度过高而烧蚀硅片，而且能保证清洗效果。同时采用的清洗液的温度为40～50度。发明人发现，若清洗液温度过高可能导致硅棒上粘结胶软化而引起掉棒，而若清洗液温度过低导致硅棒不容易清洗干净。由此，采用该温度范围的清洗液可以在保证硅棒清洗干净的同时避免掉棒。
根据本发明的实施例，脱胶分片单元200设在清洗单元100的下游，即切割后硅棒12在清洗单元100清洗完成后供给至脱胶分片单元200中，脱胶分片单元200内设有加热组件21和热水22，例如该加热组件21设在脱胶分片单元200的底端，用于保持脱胶分片单元200内热水22的温度为80～100摄氏度，优选90摄氏度，具体温度取决于硅棒上粘结胶的特性，从而能够快速软化切割后硅棒上的粘结胶，提高效率，同时参考图1和3，在脱胶分片单元200上方设有承载组件23，承载组件23包括间隔设置的推板24和护板25，推板24和护板25沿切割后硅棒12的长度方向设在其两端，并且护板25能够沿切割后硅棒12的长度方向移动，即通过护板25的移动对布置在推板24和护板25之间的切割后硅棒12进行固定，例如在后续完成一次取片后，护板25向靠近推板24的一侧移动，以使护板25始终与切割后硅棒12的端部止抵，护板25包括相连的护板部251和分隔部252，护板部251上开设有沿切割后硅棒12的长度方向贯穿的开口253，与机械手臂26相连的吸盘27经开口253与切割后硅棒12的端部接触，分隔部252设在护板部251上靠近推板24的一侧的上端部，并且分隔部252与护板部251之间形成容纳间隙254，另外脱胶分片单元200进一步包括雾化喷淋组件28，雾化喷淋组件28设在容纳间隙254上方。本发明采用机械手臂的吸盘取片，取代人工操作，可解决人工取片造成的随意、低效问题。同时在吸盘取片过程中设置了雾化喷淋组件，由于硅片表面为疏水性，则硅片表面极易干燥，在用机械吸盘取片过程中，因为硅片表面干燥，则吸盘吸取过程中容易挤压破片。若直接喷水或在水中进行取片，吸盘又极易打滑。该雾化喷淋组件向分片取片过程的硅片表面喷淋雾化水，保持分片硅片表面湿润，避免硅片之间由于表面干燥导致的挤压破片，同时又避免了太多水而导致吸盘的打滑。要说明的是，雾化喷淋组件28的具体位置并不受特别限制，只要能够使得靠近护板25端部的五六个硅片表面润湿即可。
具体的，切割后硅棒12在清洗单元13中清洗完毕后，将其转移至脱胶分片单元200中，并且翻转切割后硅棒12使得硅棒的粘胶处浸入热水22中，粘结胶在热水22中逐步软化，并且在软化过程中可以用手摇晃硅片确认粘结胶已软化，然后在机械手臂26的带动下，吸盘27抓取切割后硅棒12上靠近护板25一端的硅片一侧，同时通过雾化喷淋组件28喷淋雾化水保持硅片表面湿润，硅片之间的表面张力减小，使得硅片之间的分片变得容易，同时避免硅片与硅片之间由于干燥导致的挤压破片，并且吸盘27抓取硅片的一侧然后通过容纳间隙254而实现分片。
为了进一步的解决分片过程中硅片粘连，吸盘一次性吸出多片硅片的问题，容纳间隙254的宽度设置为单个硅片厚度的1.4～1.6倍，发明人发现，若容纳间隙254的宽度过大，后面的硅片也有可能被吸盘同时吸走而导致一次取出多个硅片，且在通过吸盘移动多个硅片过程中有可能导致硅片脱落，若容纳间隙254宽度过窄，则可能会对硅片进行刮擦，由此在该宽度范围内不仅保证吸盘一次只能抓取一个硅片，而且避免容纳间隙内壁对硅片的刮擦。
进一步地，在本发明的一个实施例中，参考图4，护板部251上靠近推板24的一侧设有气体喷嘴255且朝向硅棒12，优选气体喷嘴255布置在容纳间隙254的下方，即在吸盘27抓取硅片的过程向硅片喷嘴气体。通过设置气体吹嘴，在分片过程中，利用气体吹气可有效分离脱胶硅片，避免硅片粘接导致吸盘一次吸出多片或因多片太重无法吸走的情况，有效提高了分片效率。优选的，护板部251上至少布置一对气体喷嘴255，成对气体喷嘴255对称布置在护板部251下端的侧壁上。
本发明的再一个实施例中，参考图5，容纳间隙254下方对应的护板部251的侧壁上设有可移动地气体喷嘴255，气体喷嘴255朝向硅棒12，具体的，在对同一批次切割后硅棒进行分片过程中，调整气体喷嘴255的位置，使得气体喷嘴255出气方向朝向吸盘27接触的硅片与其相邻的硅片之间。如更换不同切割条件后，由于不同的切割条件，使得切割后硅棒上相邻硅片之间距离不同，再根据需要调整气体喷嘴255的位置使其出气方向朝向吸盘27接触的硅片与其相邻的硅片之间，优选调整气体喷嘴255出气方向使其朝向吸盘27接触的硅片与其相邻的硅片之间的中间位置，利用气体吹气有效分离脱胶硅片，避免硅片粘接导致吸盘一次吸出多片或因多片太重无法吸走的情况，有效提高了分片效率。优选的，参考图6，护板部251上靠近24推板的一侧上设有沿平行容纳间隙254方向贯穿的开槽256，护板部251上远离推板24的一侧上设有沿切割后硅棒12的长度方向延伸的通道257，通道257延伸至开槽256，通道256内设有固定部件258且固定部件258上延伸至开槽256处，气体喷嘴255设在固定部件258上靠近开槽的一端，护板部251上远离推板24的一侧上设有定位部件259，定位部件259的一端与固定部件258的另一端可拆卸连接。具体的，本领域技术人员可以根据实际需要对定位部件259实现对固定部件258的定位方式进行选择，例如参考图7，固定部件258的另一端上设有螺纹(未示出)，定位部件259的一端的端部上设有开孔260，固定部件258上设有螺纹的端部穿过开孔260，并且固定部件258上远离推板24的一端设有螺母261，即通过固定部件258上螺母261和螺纹的匹配实现固定部件的固定和移动，从而带动其上气体喷嘴255的移动。
更优选的，脱胶分片单元200的侧壁上至少布置一对气体喷嘴255，参考图6，成对气体喷嘴255对称布置在脱胶分片单元200的侧壁上。
本发明的另一实施例中，参考图8，上述脱胶装置进一步包括滑轨300，滑轨300设在清洗单元100和脱胶分片单元200之间，并且滑轨300上设有可移动地抓手31，抓手31可抓取切割后硅棒12，且能对其进行翻转。具体的，滑轨300沿长度方向设在清洗单元100和脱胶分片单元200的上方，抓手31可沿滑轨300长度方向移动，抓手31通过衔接板组件(未示出)衔接切割后硅棒的粘结胶处而抓取切割后硅棒12放置在清洗单元100内，此时衔接板组件位于清洗液上方，而硅棒浸入到清洗液中，同时通过布置在清洗单元100侧壁的喷淋组件11对硅棒进行喷淋清洗，待喷淋清洗完毕后，通过抓手31抓取衔接板组件将切割后硅棒12转运至脱胶分片单元200中，且对衔接板组件进行翻转，使得切割后硅棒12上的粘结胶浸泡于脱胶分片单元200内的热水22中进行软化，从而利于分片。由此，通过设置滑轨和抓手，可实现自动化操作，一方面解决人工操作的随意、低效的状态，另一方面也避免设备机台分开操作，运输过程中产生的硅片表面应力和生产低效问题。需要说明的是，“衔接板组件”为本领域常规使用的转运硅棒的部件，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不再赘述。
进一步的，为了保证脱胶后硅片的表面品质，参考图9所示，上述脱胶装置还包括刷洗单元400和储片单元500。
根据本发明的实施例，刷洗单元400设在脱胶分片单元200的下游，并且用于对分片后的硅片进行刷洗，优选的，如图9所示，刷洗单元400包括传送带41、上毛刷42和下毛刷43，上毛刷42和下毛刷43分别设在传动带41的上下两侧，机械手臂26通过吸盘27将分片后的硅片移动至传送带41上，然后采用上毛刷42和下毛刷43对分片后的硅片上下进行刷洗，在分片后，硅片表面可能仍会残余少量硅粉或浆料，通过最后的刷洗可去除分片后硅片上的残留，保持硅片表面洁净，利于后道工序的进行。并且上毛刷42和下毛刷43的刷毛长度定义为上毛刷42的最上端或下毛刷43的最下端与硅片表面的距离再增加2～3mm为佳，而若刷毛过长容易影响硅片传输，而若刷毛过短则无法将硅片表面刷洗干净。
根据本发明的实施例，储片单元500设在刷洗单元400下游，并且用于储存刷洗后的硅片，优选的，储片单元500内设有片盒51，将刷洗后的硅片存储在片盒51内。
本发明的另一实施例中，为了进一步增加硅片表面的清洁度，节约成本，参考图10，上述装置还包括预清洗单元600，根据本发明的实施例，预清洗单元600设在清洗单元100的上游，且适于在采用清洗单元100对切割后硅棒12进行表面冲洗之前，预先利用预清洗单元600上的喷淋嘴61对放置在其下方的切割后硅棒12进行喷淋，以便喷洒喷淋液去除切割后硅棒12表面90％的表面砂浆。发明人发现，在切割完之后得到的切割后硅棒表面的残留物如硅粉或浆料大部分为粘附在硅棒表面，易于去除，利用常规或清洗后过滤的喷淋液可直接冲洗掉表面90％的硅粉或浆料，有效提高硅片表面的清洁度，并增加了后续设备的清洁度，延长了设备和清洗液的使用寿命，降低了生产成本。
为了进一步节约成本，实现清洗单元100中清洗液的循环利用，参考图11，上述装置还包括固液分离单元700，根据本发明的实施例，固液分离设单元700与清洗单元100和喷淋嘴61相连，且适于对清洗单元100清洗切割后硅棒13的清洗液进行固液分离后的过滤液供给至喷淋嘴61作为喷淋液使用。优选的，固液分离单元为过滤设备或溢流设备。由此，通过该循环系统，可直接将清洗单元进行沉淀过滤的清洗液供给预清洗单元600，有效节约了成本，提高了生产效率。
优选的，参考图12，滑轨300设在预清洗单元600、清洗单元100和脱胶分片单元200之间，采用抓手31通过衔接板组件将切割后硅棒12抓取至预清洗单元600上喷淋嘴61下方。由此，通过实现预清洗、清洗和脱胶分片过程的自动化操作，解决人工操作的随意、低效的状态。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种上述装置实施切割后硅棒的脱胶方法。根据本发明的实施例，参考图1-17，该方法包括：
S100：将切割后硅棒供给至清洗单元中利用喷淋组件喷洒喷淋液以去除其表面砂浆
具体的，为了方便硅棒的转运和固定，在硅棒的下端沿其长度方向布置粘结胶，然后采用砂浆多线或金刚石多线从远离粘结胶的一端对硅棒进行切割，切割后硅棒的一端仍旧粘附粘结胶而使得硅片不会散开，同时切割后硅棒12上残留切割过程的硅粉和/或砂浆，将切割后硅棒12浸泡于清洗单元100的清洗液中，然后开启喷淋组件11喷洒清洗液对切割后硅棒进行冲洗，可以有效去除切割后硅棒12表面的残留物，从而提高后续工艺过程设备的清洁度，提高设备使用寿命。优选的，参考图2，在清洗单元100上设置超声波振荡器13，例如该超声波振荡器13布置在清洗单元12的底端，由此在超声波振荡器13的作用下可以进一步对硅棒表面进行清洗，提高硅棒的清洗效率。需要说明的是，该过程使用清洗液可以为本领域常规使用清洗液，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，优选采用的清洗液中含水率不高于10wt％，优选5～10％。发明人发现，若清洗液含水率过低，即清洗液浓度过高，过高浓度的清洗液可能导致硅片烧蚀，而若清洗液含水率过高，即清洗液浓度过低，又会导致其清洗效果降低。由此，采用本申请含水率范围的清洗液不仅可以避免清洗液浓度过高而烧蚀硅片，而且能保证清洗效果。同时采用的清洗液的温度为40～50度。发明人发现，若清洗液温度过高可能导致硅棒上粘结胶软化而引起掉棒，而若清洗液温度过低导致硅棒不容易清洗干净。由此，采用该温度范围的清洗液可以在保证硅棒清洗干净的同时避免掉棒。
S200：将去除表面砂浆的切割后硅棒供给至脱胶分片单元且翻转硅棒使得切割后硅棒的粘胶处浸入热水中，并且在利用吸盘取出硅片且穿过容纳间隙时利用雾化喷淋组件对硅片进行雾化喷淋
该步骤中，切割后硅棒12在清洗单元13中清洗完毕后，将其转移至脱胶分片单元200中，并且翻转切割后硅棒12使得硅棒的粘胶处浸入热水22中，其中加热组件21设在脱胶分片单元200的底端，用于保持脱胶分片单元200内热水22的温度为80～100摄氏度，优选90摄氏度，具体温度取决于硅棒上粘结胶的特性，从而能够快速软化切割后硅棒上的粘结胶，提高效率，粘结胶在热水22中逐步软化，并且在软化过程中可以用手摇晃硅片确认粘结胶已软化，然后在机械手臂26的带动下，吸盘27抓取切割后硅棒12上靠近护板25一端的硅片一侧，同时通过雾化喷淋组件28向分片取片过程的硅片表面喷淋雾化水，保持分片硅片表面湿润，避免硅片之间由于表面干燥导致的挤压破片，提高硅片的品质，同时又避免了太多水而导致吸盘的打滑，并且吸盘27抓取硅片的一侧然后通过容纳间隙254而实现分片。优选的，容纳间隙254的宽度设置为单个硅片厚度的1.4～1.6倍，若容纳间隙254的宽度过大，后面的硅片也有可能被吸盘同时吸走而导致一次取出多个硅片，而在通过吸盘移动多个硅片过程中有可能导致硅片脱落，若容纳间隙254宽度过窄，则可能会对硅片进行刮擦，由此在该宽度范围内不仅保证吸盘一次只能抓取一个硅片，而且避免容纳间隙内壁对硅片的刮擦。需要说明的是，雾化喷淋组件28的具体位置并不受特别限制，只要能够使得靠近护板25端部的五六个硅片表面润湿即可。
进一步地，参考图14，上述方法还包括：
S300：在利用所述吸盘取出硅片且穿过所述容纳间隙时，利用气体喷嘴向所述硅片喷吹气体
根据本发明的一个实施例，参考图4，护板部251上靠近推板24的一侧设有气体喷嘴255且朝向硅棒13，优选气体喷嘴255布置在容纳间隙254的下方，即在吸盘27抓取硅片且穿过所述容纳间隙的过程向硅片喷嘴气体，在分片过程中，利用气体吹气可有效分离脱胶硅片，避免硅片粘接导致吸盘一次吸出多片或因多片太重无法吸走的情况，有效提高了分片效率。优选的，护板部251上至少布置一对气体喷嘴255，成对气体喷嘴255对称布置在护板部251下端的侧壁上，提高分片效率。
本发明的再一个实施例中，参考图5，容纳间隙254下方对应的护板部251的侧壁上设有可移动地气体喷嘴255，气体喷嘴255朝向硅棒12，具体的，在对同一批次切割后硅棒进行分片过程中，调整气体喷嘴255的位置，使得气体喷嘴255出气方向朝向吸盘27接触的硅片与其相邻的硅片之间，待更换另一批次切割后硅棒后，由于不同批次采用的切割线粒径不同，使得切割后硅棒上相邻硅片之间距离不同，再根据需要调整气体喷嘴255的位置使其出气方向朝向吸盘27接触的硅片与其相邻的硅片之间，优选调整气体喷嘴255出气方向使其朝向吸盘27接触的硅片与其相邻的硅片之间的中间位置，利用气体吹气有效分离脱胶硅片，避免硅片粘接导致吸盘一次吸出多片或因多片太重无法吸走的情况，有效提高了分片效率。优选的，参考图6，护板部251上靠近24推板的一侧上设有沿平行容纳间隙254方向贯穿的开槽256，护板部251上远离推板24的一侧上设有沿切割后硅棒12的长度方向延伸的通道257，通道257延伸至开槽256，通道256内设有固定部件258且固定部件258上延伸至开槽256处，气体喷嘴255设在固定部件258上靠近开槽的一端，护板部251上远离推板24的一侧上设有定位部件259，定位部件259的一端与固定部件258的另一端可拆卸连接。具体的，本领域技术人员可以根据实际需要对定位部件259实现对固定部件258的定位方式进行选择，例如参考图7，固定部件258的另一端上设有螺纹(未示出)，定位部件259的一端的端部上设有开孔260，固定部件258上设有螺纹的端部穿过开孔260，并且固定部件258上远离推板24的一端设有螺母261，即通过固定部件258上螺母261和螺纹的匹配实现固定部件的固定和移动，从而带动其上气体喷嘴255的移动。
具体的，滑轨300沿长度方向设在清洗单元100和脱胶分片单元200的上方，抓手31可沿滑轨300长度方向移动，抓手31通过衔接板组件(未示出)衔接切割后硅棒的粘结胶处而抓取切割后硅棒12放置在清洗单元100内，此时衔接板组件位于清洗液上方，而硅棒浸入到清洗液中，同时通过布置在清洗单元100侧壁的喷淋组件11对硅棒进行喷淋清洗，待喷淋清洗完毕后，通过抓手31抓取衔接板组件将切割后硅棒12转运至脱胶分片单元200中，且对衔接板组件进行翻转，使得切割后硅棒12上的粘结胶浸泡于脱胶分片单元200内的热水22中进行软化，从而利于分片。由此，通过设置滑轨和抓手，可实现脱胶分片过程的自动化操作，一方面解决人工操作的随意、低效的状态，另一方面也避免设备机台分开操作，运输过程中产生的硅片表面应力和生产低效问题。需要说明的是，“衔接板组件”为本领域常规使用的转运硅棒的部件，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不再赘述。
进一步的，参考图15，上述方法还包括：
S400：利用刷洗单元刷洗分片后的硅片，并将其储存在储片单元中
该步骤中，刷洗单元400设在脱胶分片单元200的下游，并且用于对分片后的硅片进行刷洗，优选的，如图9所示，刷洗单元400包括传送带41、上毛刷42和下毛刷43，上毛刷42和下毛刷43分别设在传动带41的上下两侧，机械手臂26通过吸盘27将分片后的硅片移动至传送带41上，然后采用上毛刷42和下毛刷43对分片后的硅片上下进行刷洗，在分片后，硅片表面可能仍会残余少量硅粉或浆料，通过最后的刷洗可去除分片后硅片上的残留，保持硅片表面洁净，利于后道工序的进行，储片单元500设在刷洗单元400下游，并且用于储存刷洗后的硅片，优选的，储片单元500内设有片盒51，将刷洗后的硅片存储在片盒51内。
进一步的，为了提高生产效率，节约成本，参考图16，上述方法还包括：
S500：将切割后硅棒供给至清洗单元之前，预先将切割后硅棒抓取至所述预清洗单元的喷淋嘴下方
该步骤中，在采用清洗单元100对切割后硅棒12进行表面冲洗之前，预先利用预清洗单元600上的喷淋嘴61对放置在其下方的切割后硅棒12进行喷淋，以便喷洒喷淋液去除切割后硅棒12表面90％的表面砂浆。发明人发现，在切割完之后得到的切割后硅棒表面的残留物如硅粉或浆料大部分为粘附在硅棒表面，易于去除，利用常规或清洗后过滤的喷淋液可直接冲洗掉表面90％的硅粉或浆料，有效提高硅片表面的清洁度，并增加了后续设备的清洁度，延长了设备和清洗液的使用寿命，降低了生产成本。
进一步的，为了进一步节约成本，实现清洗单元100中清洗液的循环利用，参考图17，上述方法还包括：
S600：将清洗单元清洗切割后硅棒的清洗液供给至固液分离单元进行固液分离后的过滤液供给至喷淋嘴作为喷淋液使用
该步骤中，为了实现清洗单元100中清洗液的循环利用，将清洗单元100清洗切割后硅棒的清洗液进行固液分离后的过滤液供给至喷淋嘴61作为喷淋液使用。优选的，固液分离单元为过滤设备或溢流设备。由此，通过该循环系统，可直接将清洗单元进行沉淀过滤的清洗液供给预清洗单元，有效节约了成本，提高了生产效率。传统的切割后硅棒的脱胶工艺中采用人工脱胶分片，该脱胶分片过程中取决人的熟练程度及操作手法，存在非常大的不稳定性，所以chip的良率影响非常不稳定(1％～5％跳动)，而相较于传统手法，本申请使用此一体方式的自动清洗脱胶分片的设备，可大幅减少操作过程的不稳定性，可将chip良率影响维持在0％～1％的状态。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种切割后硅棒的脱胶装置，包括：
清洗单元，所述清洗单元上设有喷淋组件，所述喷淋组件用于对切割后硅棒进行表面冲洗；
脱胶分片单元，所述脱胶分片单元设在所述清洗单元的下游，所述脱胶分片单元内设有加热组件和热水，所述脱胶分片单元上方设有承载组件，所述承载组件包括间隔设置的推板和护板，所述推板和护板沿所述切割后硅棒的长度方向设在其两端，并且所述护板能够沿所述切割后硅棒的长度方向移动，所述护板包括相连的护板部和分隔部，所述护板部上开设有沿所述切割后硅棒的长度方向贯穿的开口，与机械手臂相连的吸盘经所述开口与所述切割后硅棒的端部接触，所述分隔部设在所述护板部上靠近所述推板的一侧的上端部，并且所述分隔部与所述护板部之间形成容纳间隙，
其特征在于，所述脱胶分片单元进一步包括雾化喷淋组件，所述雾化喷淋组件设在所述容纳间隙上方。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述护板部上靠近所述推板的一侧设有气体喷嘴且朝向所述硅棒；
任选的，所述容纳间隙下方对应的护板部的侧壁上设有可移动地气体喷嘴，所述气体喷嘴朝向所述硅棒；
任选的，所述护板部上靠近所述推板的一侧上设有沿平行所述容纳间隙方向贯穿的开槽，所述护板部上远离所述推板的一侧上设有沿所述切割后硅棒的长度方向延伸的通道，所述通道延伸至所述开槽，所述通道内设有固定部件且所述固定部件上延伸至所述开槽处，所述气体喷嘴设在所述固定部件上靠近所述开槽的一端，所述护板部上远离所述推板的一侧上设有定位部件，所述定位部件的一端与所述固定部件的另一端可拆卸连接；
任选的，所述容纳间隙的宽度为单个硅片厚度的1.4～1.6倍。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括：
滑轨，所述滑轨设在所述清洗单元和所述脱胶分片单元之间，并且所述滑轨上设有可移动地抓手，所述抓手可抓取所述切割后硅棒且对其进行翻转；
任选的，所述装置还包括：
刷洗单元，所述刷洗单元设在所述脱胶分片单元的下游，并且用于对分片后的硅片进行刷洗；
储片单元，所述储片单元设在所述刷洗单元下游，并且用于储存刷洗后的硅片；
任选的，所述刷洗单元包括传送带、上毛刷和下毛刷，所述上毛刷和所述下毛刷分别设在所述传动带的上下两侧，所述机械手臂通过所述吸盘将所述分片后的硅片移动至所述传送带上，且适于采用所述上毛刷和所述下毛刷对所述分片后的硅片进行刷洗。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：
预清洗单元，所述预清洗单元设在所述清洗单元的上游，且适于在采用所述清洗单元对所述切割后硅棒进行表面冲洗之前，预先利用所述预清洗单元上的喷淋嘴对放置在其下方的所述切割后硅棒进行喷淋，以便喷洒喷淋液去除所述切割后硅棒表面90％的表面砂浆；
任选的，所述滑轨设在所述预清洗单元、所述清洗单元和所述脱胶分片单元之间，采用所述抓手将所述切割后硅棒抓取至所述预清洗单元上喷淋嘴下方。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：固液分离单元，所述固液分离单元与所述清洗单元和所述喷淋组件相连，且适于对所述清洗单元清洗切割后硅棒的清洗液进行固液分离后的过滤液供给至所述喷淋组件作为喷淋液使用。
6.一种利用权利要求1-5中任一项所述的装置实施切割后硅棒的脱胶方法，其特征在于，包括：
将切割后硅棒供给至所述清洗单元中利用所述喷淋组件喷洒喷淋液以去除其表面砂浆；
将去除表面砂浆的切割后硅棒供给至所述脱胶分片单元且翻转所述硅棒使得所述切割后硅棒的粘胶处浸入所述热水中，并且在利用所述吸盘取出硅片且穿过所述容纳间隙时利用所述雾化喷淋组件对所述硅片进行雾化喷淋。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：在利用所述吸盘取出硅片且穿过所述容纳间隙时，利用气体喷嘴向所述硅片喷吹气体。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，还包括：在将所述切割后硅棒供给至所述清洗单元之前，预先将所述切割后硅棒抓取至所述预清洗单元的喷淋嘴下方，以便喷洒喷淋液去除所述切割后硅棒表面90％的表面砂浆；
任选的，所述清洗单元的喷淋液含水率不高于10wt％。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：利用刷洗单元刷洗所述分片后的硅片，并将其储存在所述储片单元中。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：将所述清洗单元清洗切割后硅棒的清洗液供给至固液分离单元进行固液分离，并将分离的过滤液供给至所述喷淋嘴作为喷淋液使用。
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