CN114392961A - 一种硅片线切割加工用清洗工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种硅片线切割加工用清洗工艺，其工艺包括喷淋冲洗、超声漂洗、水分控干、乳酸浸泡和浸泡洗净；本发明改变传统硅片的清洗脱胶工艺，将硅片在纯净水漂洗后进行水分控干操作，从而减小了硅片表面的水分残留，进而减少了硅片带入酸洗槽内的水量并降低了乳酸稀释速度，再配合不同浓度的乳酸溶液进行酸洗，提升脱胶效率，一定程度上节省了乳酸用量，脱胶效果也得到显著提升，不仅提高了硅片加工效率，还实现了节能降耗，避免了传统清洗脱胶困难的问题，可以为企业带来良好的经济效率。
Description
技术领域
本发明涉及硅片加工技术领域，尤其涉及一种硅片线切割加工用清洗工艺。
背景技术
硅是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中，地壳中含量达25.8％的硅元素，为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉，近年来，大尺寸和薄片化成为光伏硅片降本的两大主要技术方向，随着光伏行业发展，薄片化、大片化趋势日渐成为行业主流，目前在行业内硅片环节，210大尺寸硅片正在成为行业发展趋势，硅片一般由单晶硅棒经线切割加工而成，线切割完毕后还需要对硅片进行清洗脱胶；
目前的210大尺寸硅片在脱胶过程中由于粘接面积大而容易出现脱胶困难的问题，清洗时间较长且脱胶效果不好，不仅增加了脱胶乳酸的消耗，还降低了脱胶效果，从而导致清洗脱胶的成本提高，脱胶效率也较低，进而影响到硅片的加工质量和加工效率，不能给企业带来良好的经济效益，因此，本发明提出一种硅片线切割加工用清洗工艺以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种硅片线切割加工用清洗工艺，该工艺改变传统硅片的清洗脱胶工艺，将硅片在纯净水漂洗后进行水分控干操作，从而减小了硅片表面的水分残留，进而减少了硅片带入酸洗槽内的水量并降低了乳酸稀释速度，再配合不同浓度的乳酸溶液进行酸洗，提升脱胶效率，一定程度上节省了乳酸用量，脱胶效果也得到显著提升。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种硅片线切割加工用清洗工艺，包括以下步骤：
步骤一：喷淋冲洗
先将线切割完毕的硅片放置到喷淋槽中，接着设置喷淋装置的喷淋压力在0.013-0.015MPa，再将纯净水加入喷淋装置并利用喷淋装置对硅片进行喷淋冲洗；
步骤二：超声漂洗
根据步骤一，待硅片喷淋冲洗完毕后先将硅片放入超声漂洗槽内，再根据硅片数量在超声漂洗槽内加入规定体积的纯净水，接着对硅片进行超声波漂洗；
步骤三：水分控干
根据步骤二，待硅片漂洗完毕后先将硅片从超声漂洗槽内取出，再将硅片放入控干槽中进行水分沥干，沥干时间大于30s，直至硅片表面水分不成股下流；
步骤四：乳酸浸泡
根据步骤三，先配置四种浓度不同的乳酸溶液并分别置于第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中，接着将水分控干后的硅片依次在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中浸泡到规定时间；
步骤五：浸泡洗净
根据步骤四，先根据硅片数量将规定体积的纯净水加入浸泡池中，接着将酸洗浸泡完毕的硅片从第四酸洗池中取出并放入浸泡池中中浸泡清洗至规定时间，浸泡洗净后将硅片取出并完成脱胶工作。
进一步改进在于：所述步骤一中，对硅片进行喷淋冲洗时的喷淋时间为180-220s，喷淋使纯净水的温度为25-35℃。
进一步改进在于：所述步骤二中，对硅片进行超声波漂洗时设置超声频率为35-45kHz，漂洗时间为120s，漂洗温度为35-45℃，漂洗时保证纯净水完全浸没硅片。
进一步改进在于：所述步骤四中，所述第一酸洗池内的乳酸溶液的质量比为40％，第二酸洗池内的乳酸溶液的质量比为30％，第三酸洗池内的乳酸溶液的质量比为20％，第四酸洗池内的乳酸溶液的质量比为10％。
进一步改进在于：所述步骤四中，所述硅片在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中的浸泡时间均为550-650s，第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中的乳酸溶液的温度均为55-65℃。
进一步改进在于：所述步骤四中，所述硅片在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中进行浸泡酸洗时保证乳酸溶液完全浸没硅片，且乳酸溶液的添加量均为40KG/85刀。
进一步改进在于：所述步骤五中，对硅片进行浸泡清洗时浸泡池内的纯净水温度大于30℃，浸泡时间为75-85℃，浸泡时保证纯净水完全浸没硅片。
本发明的有益效果为：本发明改变传统硅片的清洗脱胶工艺，将硅片在纯净水漂洗后进行水分控干操作，从而减小了硅片表面的水分残留，进而减少了硅片带入酸洗槽内的水量并降低了乳酸稀释速度，再配合不同浓度的乳酸溶液进行酸洗，提升脱胶效率，一定程度上节省了乳酸用量，脱胶效果也得到显著提升，不仅提高了硅片加工效率，还实现了节能降耗，避免了传统清洗脱胶困难的问题，可以为企业带来良好的经济效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
参见图1，本实施例提供了一种硅片线切割加工用清洗工艺，包括以下步骤：
步骤一：喷淋冲洗
先将线切割完毕的硅片放置到喷淋槽中，接着设置喷淋装置的喷淋压力在0.013MPa，再将纯净水加入喷淋装置并利用喷淋装置对硅片进行喷淋冲洗，对硅片进行喷淋冲洗时的喷淋时间为180s，喷淋使纯净水的温度为25℃；
步骤二：超声漂洗
根据步骤一，待硅片喷淋冲洗完毕后先将硅片放入超声漂洗槽内，再根据硅片数量在超声漂洗槽内加入规定体积的纯净水，接着对硅片进行超声波漂洗；
步骤三：水分控干
根据步骤二，待硅片漂洗完毕后先将硅片从超声漂洗槽内取出，再将硅片放入控干槽中进行水分沥干，沥干时间大于30s，直至硅片表面水分不成股下流，对硅片进行超声波漂洗时设置超声频率为35kHz，漂洗时间为120s，漂洗温度为35℃，漂洗时保证纯净水完全浸没硅片；
步骤四：乳酸浸泡
根据步骤三，先配置四种浓度不同的乳酸溶液并分别置于第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中，接着将水分控干后的硅片依次在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中浸泡到规定时间，第一酸洗池内的乳酸溶液的质量比为40％，第二酸洗池内的乳酸溶液的质量比为30％，第三酸洗池内的乳酸溶液的质量比为20％，第四酸洗池内的乳酸溶液的质量比为10％，硅片在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中的浸泡时间均为550s，第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中的乳酸溶液的温度均为55℃，硅片在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中进行浸泡酸洗时保证乳酸溶液完全浸没硅片，且乳酸溶液的添加量均为40KG/85刀；
步骤五：浸泡洗净
根据步骤四，先根据硅片数量将规定体积的纯净水加入浸泡池中，接着将酸洗浸泡完毕的硅片从第四酸洗池中取出并放入浸泡池中中浸泡清洗至规定时间，浸泡洗净后将硅片取出并完成脱胶工作，对硅片进行浸泡清洗时浸泡池内的纯净水温度大于30℃，浸泡时间为75℃，浸泡时保证纯净水完全浸没硅片。
实施例二
参见图1，本实施例提供了一种硅片线切割加工用清洗工艺，包括以下步骤：
步骤一：喷淋冲洗
先将线切割完毕的硅片放置到喷淋槽中，接着设置喷淋装置的喷淋压力在0.015MPa，再将纯净水加入喷淋装置并利用喷淋装置对硅片进行喷淋冲洗，对硅片进行喷淋冲洗时的喷淋时间为220s，喷淋使纯净水的温度为35℃；
步骤二：超声漂洗
根据步骤一，待硅片喷淋冲洗完毕后先将硅片放入超声漂洗槽内，再根据硅片数量在超声漂洗槽内加入规定体积的纯净水，接着对硅片进行超声波漂洗；
步骤三：水分控干
根据步骤二，待硅片漂洗完毕后先将硅片从超声漂洗槽内取出，再将硅片放入控干槽中进行水分沥干，沥干时间大于30s，直至硅片表面水分不成股下流，对硅片进行超声波漂洗时设置超声频率为45kHz，漂洗时间为120s，漂洗温度为45℃，漂洗时保证纯净水完全浸没硅片；
步骤四：乳酸浸泡
根据步骤三，先配置四种浓度不同的乳酸溶液并分别置于第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中，接着将水分控干后的硅片依次在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中浸泡到规定时间，第一酸洗池内的乳酸溶液的质量比为40％，第二酸洗池内的乳酸溶液的质量比为30％，第三酸洗池内的乳酸溶液的质量比为20％，第四酸洗池内的乳酸溶液的质量比为10％，硅片在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中的浸泡时间均为650s，第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中的乳酸溶液的温度均为65℃，硅片在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中进行浸泡酸洗时保证乳酸溶液完全浸没硅片，且乳酸溶液的添加量均为40KG/85刀；
步骤五：浸泡洗净
根据步骤四，先根据硅片数量将规定体积的纯净水加入浸泡池中，接着将酸洗浸泡完毕的硅片从第四酸洗池中取出并放入浸泡池中中浸泡清洗至规定时间，浸泡洗净后将硅片取出并完成脱胶工作，对硅片进行浸泡清洗时浸泡池内的纯净水温度大于30℃，浸泡时间为85℃，浸泡时保证纯净水完全浸没硅片。
使用本发明的清洗工艺对210硅片和182硅片进行清洗脱胶工作，并对数据进行统计，结果如下表1所示：
表1
| 规格 | 机台数 | 药剂添加量 | 使用更换刀数 | 效率刀数/天 | 用酸次数 | 原用酸量/天 | 现药剂添加量 | 现用酸量/天 | 每天少用酸(KG) | 月节省量kg | 年节省量kg | 年节省费用(元) |
| 210 | 20 | 75kg | 80 | 180 | 2.25 | 168.75 | 40kg | 90 | 78.75 | 2362.5 | 28350 | 297675 |
| 182 | 58 | 75kg | 80 | 638 | 7.975 | 598.125 | 40kg | 319 | 279.125 | 8373.75 | 100485 | 1055092.5 |
| 合计 | 357.875 | 10736 | 1288835 | 13532767.5 |
由上表可知，本发明的清洗工艺相比传统清洗工艺每次乳酸添加量降低46.67％，年度节省费用1353.3W元，无脱不掉情况，提升效率，降低能耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种硅片线切割加工用清洗工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：喷淋冲洗
先将线切割完毕的硅片放置到喷淋槽中，接着设置喷淋装置的喷淋压力在0.013-0.015MPa，再将纯净水加入喷淋装置并利用喷淋装置对硅片进行喷淋冲洗；
步骤二：超声漂洗
根据步骤一，待硅片喷淋冲洗完毕后先将硅片放入超声漂洗槽内，再根据硅片数量在超声漂洗槽内加入规定体积的纯净水，接着对硅片进行超声波漂洗；
步骤三：水分控干
根据步骤二，待硅片漂洗完毕后先将硅片从超声漂洗槽内取出，再将硅片放入控干槽中进行水分沥干，沥干时间大于30s，直至硅片表面水分不成股下流；
步骤四：乳酸浸泡
根据步骤三，先配置四种浓度不同的乳酸溶液并分别置于第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中，接着将水分控干后的硅片依次在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中浸泡到规定时间；
步骤五：浸泡洗净
根据步骤四，先根据硅片数量将规定体积的纯净水加入浸泡池中，接着将酸洗浸泡完毕的硅片从第四酸洗池中取出并放入浸泡池中中浸泡清洗至规定时间，浸泡洗净后将硅片取出并完成脱胶工作。
2.根据权利要求1所述的一种硅片线切割加工用清洗工艺，其特征在于：所述步骤一中，对硅片进行喷淋冲洗时的喷淋时间为180-220s，喷淋使纯净水的温度为25-35℃。
3.根据权利要求1所述的一种硅片线切割加工用清洗工艺，其特征在于：所述步骤二中，对硅片进行超声波漂洗时设置超声频率为35-45kHz，漂洗时间为120s，漂洗温度为35-45℃，漂洗时保证纯净水完全浸没硅片。
4.根据权利要求1所述的一种硅片线切割加工用清洗工艺，其特征在于：所述步骤四中，所述第一酸洗池内的乳酸溶液的质量比为40％，第二酸洗池内的乳酸溶液的质量比为30％，第三酸洗池内的乳酸溶液的质量比为20％，第四酸洗池内的乳酸溶液的质量比为10％。
5.根据权利要求1所述的一种硅片线切割加工用清洗工艺，其特征在于：所述步骤四中，所述硅片在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中的浸泡时间均为550-650s，第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中的乳酸溶液的温度均为55-65℃。
6.根据权利要求1所述的一种硅片线切割加工用清洗工艺，其特征在于：所述步骤四中，所述硅片在第一酸洗池、第二酸洗池、第三酸洗池和第四酸洗池中进行浸泡酸洗时保证乳酸溶液完全浸没硅片，且乳酸溶液的添加量均为40KG/85刀。
7.根据权利要求1所述的一种硅片线切割加工用清洗工艺，其特征在于：所述步骤五中，对硅片进行浸泡清洗时浸泡池内的纯净水温度大于30℃，浸泡时间为75-85℃，浸泡时保证纯净水完全浸没硅片。
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- 2021-12-13 CN CN202111517095.0A patent/CN114392961A/zh active Pending
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