CN117066242B - 一种硅片清洗装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一般清洁技术领域，尤其为一种硅片清洗装置及其使用方法，包括硅片清洗槽，所述硅片清洗槽相对地面倾斜设置，所述硅片清洗槽相对地面的倾斜角度不大于1.5度，所述硅片清洗槽的底部内侧固定连接有延伸至所述硅片清洗槽内部的清洗管，所述清洗管有多个，多个所述清洗管呈矩阵式分布，所述清洗管分为冲洗区和分离区，所述分离区中的多个所述清洗管的顶端分别与所述硅片清洗槽的顶端齐平；所述冲洗区中的多个所述清洗管的顶端分别距离所述硅片清洗槽的顶端具有一定的间隙，本发明通过流水线式对圆形硅片进行清洗，在清洗圆形硅片的时候，圆形硅片不会与任何固体进行接触，圆形硅片只会与超纯水进行接触，从而提高了清洗效果。
Description
技术领域
本发明属于一般清洁技术领域，具体涉及一种硅片清洗装置及其使用方法。
背景技术
目前常用的圆形硅片清洗方法为，将多个圆形硅片按照一定间隔放置在清洗架上，然后通过清洗架带动圆形硅片浸入超纯水池中进行清洗，然后将安装有圆形硅片的清洗架捞出，按照同样的方式放入下一个超纯水池中进行清洗，由于这种清洗方式是通过清洗架将圆形硅片临时固定的，因此清洗架与圆形硅片接触的部分无法被有效的清洗。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种硅片清洗装置及其使用方法，具有在清洗圆形硅片的时候，圆形硅片不会与任何固体进行接触，圆形硅片只会与超纯水进行接触的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硅片清洗装置，包括硅片清洗槽，所述硅片清洗槽相对地面倾斜设置，所述硅片清洗槽相对地面的倾斜角度不大于1.5度，所述硅片清洗槽的底部内侧固定连接有延伸至所述硅片清洗槽内部的清洗管，所述清洗管有多个，多个所述清洗管呈矩阵式分布，所述清洗管分为冲洗区和分离区，所述分离区中的多个所述清洗管的顶端分别与所述硅片清洗槽的顶端齐平；所述冲洗区中的多个所述清洗管的顶端分别距离所述硅片清洗槽的顶端具有一定的间隙；
通过所述分离区位置处设置的所述清洗管中排出的超纯水使圆形硅片与所述硅片清洗槽的顶端不接触，所述圆形硅片距离分离区部分的所述清洗管顶部不大于3毫米。
作为本发明一种硅片清洗装置优选的，所述硅片清洗槽向下倾斜的一端设置有排水板。
作为本发明一种硅片清洗装置优选的，所述硅片清洗槽的两侧固定连接有保持架，所述保持架的内侧安装有总水管，所述总水管上等间距固定连通有多个第一支水管，多个所述第一支水管的末端均固定连接有第一喷水头，所述总水管上等间距固定连通有多个第二支水管，多个所述第二支水管的末端均固定连通有所述第二喷水头。
作为本发明一种硅片清洗装置优选的，两个所述保持架上设置的第一喷水头和第二喷水头的喷射角度相同但喷射方向相反。
作为本发明一种硅片清洗装置优选的，所述第二喷水头的喷射形状为扇形，两个所述保持架上相邻的所述第二喷水头喷出的两个扇形相交。
作为本发明一种硅片清洗装置优选的，所述第一喷水头喷射出的超纯水为柱状，所述第一喷水头喷出的柱状水的水柱中心线能够与所述圆形硅片的外圆处相切。
作为本发明一种硅片清洗装置优选的，在其中一个第一喷水头喷出的柱状水的水柱中心线与圆形硅片相切的交点做与保持架平行的平行线，所述第一喷水头喷出的柱状水最多只能到达所述平行线位置处，多个所述第一喷水头喷射在所述圆形硅片上围成冲击隔离区域，通过冲击隔离区域能够避免圆形硅片与保持架接触。
一种硅片清洗装置的使用方法，包括以下步骤：
S1：将硅片清洗槽倾斜设置；
S2：向清洗管内侧通入超纯水，不同高度上的清洗管需要单独供水；
S3：向总水管内侧通入超纯水；
S4：在硅片清洗槽上侧、两个保持架之间陆续放入圆形硅片；
S5：完成清洗。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过流水线式对圆形硅片进行清洗，在清洗圆形硅片的时候，圆形硅片不会与任何固体进行接触，圆形硅片只会与超纯水进行接触，从而提高了清洗效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的整体结构俯视图；
图2为本发明的整体结构主视图；
图3为本发明中图2的A处的放大结构示意图；
图4为本发明的整体结构右视图；
图5为本发明中图4的B处的放大结构示意图；
图6为本发明中冲击隔离区域位置的示意图；
图中：
1、硅片清洗槽；11、圆形硅片；
2、清洗管；21、冲洗区；22、分离区；
3、排水板；
4、保持架；41、总水管；42、第一支水管；43、第一喷水头；44、第二支水管；45、第二喷水头；
5、扇形；6、水柱中心线；7、平行线；8、冲击隔离区域。
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做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。
如图1-6所示：
一种硅片清洗装置，包括硅片清洗槽1，硅片清洗槽1相对地面倾斜设置，硅片清洗槽1相对地面的倾斜角度不大于1.5度，硅片清洗槽1的底部内侧固定连接有延伸至硅片清洗槽1内部的清洗管2，清洗管2有多个，多个清洗管2呈矩阵式分布，清洗管2分为冲洗区21和分离区22，分离区22中的多个清洗管2的顶端分别与硅片清洗槽1的顶端齐平；冲洗区21中的多个清洗管2的顶端分别距离硅片清洗槽1的顶端具有一定的间隙；
通过分离区22位置处设置的清洗管2中排出的超纯水使圆形硅片11与硅片清洗槽1的顶端不接触，圆形硅片11距离分离区22部分的清洗管2顶部不大于3毫米。
进一步而言；
在一个可选的实施例中，硅片清洗槽1向下倾斜的一端设置有排水板3。
在一个可选的实施例中，硅片清洗槽1的两侧固定连接有保持架4，保持架4的内侧安装有总水管41，总水管41的上等间距固定连通有多个第一支水管42，多个第一支水管42的末端均固定连接有第一喷水头43，总水管41的上等间距固定连通有多个第二支水管44，多个第二支水管44的末端均固定连通有第二喷水头45。
在一个可选的实施例中，两个保持架4上设置的第一喷水头43和第二喷水头45的喷射角度相同但喷射方向相反。
在一个可选的实施例中，第二喷水头45的喷射形状为扇形5，两个保持架4上相邻的第二喷水头45喷出的两个扇形5相交。
在一个可选的实施例中，第一喷水头43喷射出的超纯水为柱状，第一喷水头43喷出的柱状水的水柱中心线6能够与圆形硅片11的外圆处相切。
在一个可选的实施例中，在其中一个第一喷水头43喷出的柱状水的水柱中心线6与圆形硅片11相切的交点做与保持架4平行的平行线7，第一喷水头43喷出的柱状水最多只能到达平行线7位置处，多个第一喷水头43喷射在圆形硅片11上围成冲击隔离区域8，通过冲击隔离区域8能够避免圆形硅片11与保持架4接触。
本实施例中：目前常用的圆形硅片11清洗方法为，将多个圆形硅片11按照一定间隔放置在清洗架上，然后通过清洗架带动圆形硅片11浸入超纯水池中进行清洗，然后将安装有圆形硅片11的清洗架捞出，按照同样的方式放入下一个超纯水池中进行清洗，由于这种清洗方式是通过清洗架将圆形硅片11临时固定的，因此清洗架与圆形硅片11接触的部分无法被有效的清洗；
本发明通过流水线式对圆形硅片11进行清洗，在清洗圆形硅片11的时候，圆形硅片11不会与任何固体进行接触，圆形硅片11只会与超纯水进行接触，从而提高了清洗效果；
硅片清洗槽1中具有多个清洗管2，又因为硅片清洗槽1为倾斜设置，从而导致硅片清洗槽1内侧的多个清洗管2的顶端高度并不一致，因此在对清洗管2进行供水时，要对每一个清洗管2进行单独供水，确保冲洗区21或分离区22范围内的超纯水从清洗管2的顶端流出时的液体压力均相同；
在需要对圆形硅片11进行清洗时，将圆形硅片11放置在硅片清洗槽1较高的一端上侧；
由于冲洗区21和分离区22覆盖区域内的清洗管2的顶端距离硅片清洗槽1的顶端位置并不相同，分离区22中清洗管2的顶端与硅片清洗槽1的顶端齐平，分离区22中清洗管2的顶端流出水后，通过流出的超纯水将圆形硅片11进行动态支撑，使圆形硅片11不与硅片清洗槽1和清洗管2接触，由于需要将圆形硅片11距离硅片清洗槽1的距离控制在3毫米以内，也就是圆形硅片11与分离区22中清洗管2顶端的距离控制在3毫米以内，这样可以更加稳定的对圆形硅片11进行支撑，如果圆形硅片11距离硅片清洗槽1顶部的距离较大，那么此时圆形硅片11主要是依靠超纯水的水流进行冲击，使圆形硅片11与硅片清洗槽1分离的，如果将圆形硅片11距离硅片清洗槽1的间隙在3毫米以内，由于该间隙比较小，此时不需要较大的水流对圆形硅片11进行冲击，此时的超纯水在冒出清洗管2的顶端后会快速的向下流淌，可以理解为，超纯水需要不断的流出清洗管2的顶端，流出的超纯水必然要推动圆形硅片11与清洗管2的顶端分离后才能实现，此时，超纯水推动圆形硅片11与清洗管2分离会相对用超纯水对圆形硅片11冲击来说，前者跟多利用了水分子之间的张力，而后者更多利用了水的动能，由于水分子之间具有张力，因此在上述超纯水推动圆形硅片11与清洗管2低间隙分离的情况下，水分子之间的张力会使超纯水在圆形硅片11与清洗管2之间具有一个稳定的流动层，流动层的厚度主要受水分子之间张力的影响，如果水分子之间的张力越大，那么流动层的厚度就越厚，反之亦然，当然，流动层也会受到水流的影响，水流的速度越快，流动层的厚度就越后，反之亦然，由于水分子之间的张力为固定参数，只能调节水的流速，使水的流速较低，水的流速较低时，那么流动层支撑起圆形硅片11就会跟多的依赖于水分子之间的张力，因此也就更加稳定，但实际工作中，受到加工工艺、水匀速流动的控制、每个清洗管2之间水压水流的控制等外界因素，也不能将流动层的厚度设置的过小，否则可能会出现圆形硅片11与清洗管2或保持架4发生摩擦碰撞的情况；
在通过分离区22中的清洗管2对圆形硅片11进行支撑后，冲洗区21范围内的清洗管2则负责对圆形硅片11底部进行冲洗，虽然分离区22中的清洗管2同样具有清洗效果，但是由于该部分清洗管2中水流速较低，从而导致清洗效果并不好，冲洗区21中清洗管2距离圆形硅片11的距离相对分离区22中清洗管2距离圆形硅片11的距离来说会更大，从而使冲洗区21中清洗管2对圆形硅片11进行冲洗时可以提高超纯水的流速，从而使冲洗效果更好；
在对圆形硅片11底部进行冲洗的时候，需要圆形硅片11进行不断的旋转，才能更好的清理圆形硅片11，通过给保持架4内侧的总水管41中通入超纯水，超纯水会通过总水管41进入第一支水管42和第二支水管44，最终会通过第一喷水头43和第二喷水头45喷出，第二喷水头45喷出的超纯水为扇形5，并且第二喷水头45的位置要高于圆形硅片11，因此，第二喷水头45喷出的扇形5水可以对圆形硅片11的上表面进行清理，将两个保持架4上的第二喷水头45喷出的扇形5超纯水能够相交且喷射方向相反，从而可以无死角的对圆形硅片11的表面进行清理，并且可以在水的冲击下使圆形硅片11进行转动；
两个或多个第一喷水头43之间至少能够完全覆盖一个冲击隔离区域8，由于第一喷水头43喷出的超纯水最远能够到达平行线7位置处，从而可以降低超纯水对圆形硅片11外圆处的冲击，如果第一喷水头43喷出的水柱要远于平行线7位置，会产生更多不必要的冲击，导致圆形硅片11在旋转的时候会不稳定；
在确定好第一喷水头43的喷射角度后，依据第一喷水头43的喷射角度与圆形硅片11相切的交点，第一喷水头43水能够喷射的距离应该就是到达该交点的距离，两个保持架4上的第一喷水头43喷射角度相同，喷射方向相反，从而可以实现第一喷水头43在对圆形硅片11喷射的基础上，使圆形硅片11发生旋转，第一喷水头43的高度应该与圆形硅片11的高度相同，通过第一喷水头43喷射产生的冲击隔离区域8，可以使冲击隔离区域8内侧具有较高的水流流速，通过较高的水流冲击可以使圆形硅片11旋转的同时，可以避免圆形硅片11与保持架4发生撞击，还能够对圆形硅片11的外圆处进行清洗，最终实现圆形硅片11在清洗的过程中不会与任何固体接触；
如图6所示，图6中的冲击隔离区域8仅是一个展示，实际上，在平行线7与保持架4之间的范围内都是冲击隔离区域8；
由于硅片清洗槽1倾斜设置，在硅片清洗槽1清洗的情况下，圆形硅片11可以顺着倾斜方向向下滑动，使圆形硅片11在滑动的同时进行旋转，在通过清洗管2、第一喷水头43和第二喷水头45对圆形硅片11进行清洗时会产生较多的废水，这些废水会暂存在硅片清洗槽1的内侧，硅片清洗槽1内侧的废水最终会从较低的一端排出，也就是从具有排水板3的一端排出，通过设置的排水板3，可以使硅片清洗槽1内侧的水像瀑布一样落下，由于硅片清洗槽1该较低的一端水流量较大，因此圆形硅片11可以顺着该较大的水流量落下，从而实现清洗完成后的圆形硅片11与硅片清洗槽1分离。
一种硅片清洗装置的使用方法，包括以下步骤：
S1：将硅片清洗槽1倾斜设置；
S2：向清洗管2内侧通入超纯水，不同高度上的清洗管2需要单独供水；
S3：向总水管41内侧通入超纯水；
S4：在硅片清洗槽1上侧、两个保持架4之间陆续放入圆形硅片11；
S5：完成清洗。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (1)
1.一种硅片清洗装置，其特征在于：包括硅片清洗槽(1)，所述硅片清洗槽(1)相对地面倾斜设置，所述硅片清洗槽(1)相对地面的倾斜角度不大于1.5度，所述硅片清洗槽(1)的底部内侧固定连接有延伸至所述硅片清洗槽(1)内部的清洗管(2)，所述清洗管(2)有多个，多个所述清洗管(2)呈矩阵式分布，所述清洗管(2)分为冲洗区(21)和分离区(22)，所述分离区(22)中的多个所述清洗管(2)的顶端分别与所述硅片清洗槽(1)的顶端齐平；所述冲洗区(21)中的多个所述清洗管(2)的顶端分别距离所述硅片清洗槽(1)的顶端具有一定的间隙；
通过所述分离区(22)位置处设置的所述清洗管(2)中排出的超纯水使圆形硅片(11)与所述硅片清洗槽(1)的顶端不接触，所述圆形硅片(11)距离分离区(22)部分的所述清洗管(2)顶部不大于3毫米；
所述硅片清洗槽(1)向下倾斜的一端设置有排水板(3)；
所述硅片清洗槽(1)的两侧固定连接有保持架(4)，所述保持架(4)的内侧安装有总水管(41)，所述总水管(41)上等间距固定连通有多个第一支水管(42)，多个所述第一支水管(42)的末端均固定连接有第一喷水头(43)，所述总水管(41)上等间距固定连通有多个第二支水管(44)，多个所述第二支水管(44)的末端均固定连通有第二喷水头(45)；
两个所述保持架(4)上设置的第一喷水头(43)和第二喷水头(45)的喷射角度相同但喷射方向相反；
所述第二喷水头(45)的喷射形状为扇形(5)，两个所述保持架(4)上相邻的所述第二喷水头(45)喷出的两个扇形(5)相交；
所述第一喷水头(43)喷射出的超纯水为柱状，所述第一喷水头(43)喷出的柱状水的水柱中心线(6)能够与所述圆形硅片(11)的外圆处相切；
在其中一个第一喷水头(43)喷出的柱状水的水柱中心线(6)与圆形硅片(11)相切的交点做与保持架(4)平行的平行线(7)，所述第一喷水头(43)喷出的柱状水最多只能到达所述平行线(7)位置处，多个所述第一喷水头(43)喷射在所述圆形硅片(11)上围成冲击隔离区域(8)，通过冲击隔离区域(8)能够避免圆形硅片(11)与保持架(4)接触。
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