TW202330114A - 用於矽片的乾燥系統 - Google Patents

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TW202330114A
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TW112105938A
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徐永帥
金炫洙
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大陸商西安奕斯偉材料科技有限公司
大陸商西安奕斯偉矽片技術有限公司
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Abstract

本發明公開了一種用於矽片的乾燥系統;用於矽片的乾燥系統包括:慢提拉槽,用於盛放設定溫度的去離子水,以將矽片浸沒在去離子水中並緩慢提升以使矽片表面脫水,從而去除矽片表面殘留的清洗液及金屬離子;氣體吹掃裝置,用於對從慢提拉槽中提拉出的矽片表面吹掃氮氣以對矽片表面進行乾燥處理。

Description

用於矽片的乾燥系統
本發明屬於矽片加工技術領域,尤指一種用於矽片的乾燥系統。
在矽片的加工及測試過程中,減薄濕法刻蝕技術、缺陷濕法刻蝕技術與清洗技術是必不可少的技術方法,而最終所採用的乾燥技術決定著濕法刻蝕技術處理後矽片的品質,是矽片生產過程中的核心技術之一。
目前,在矽片的乾燥過程中,矽片表面易出現水漬痕跡,容易增加顆粒汙染。當前矽片的乾燥技術主要包括:離心甩乾乾燥技術,氟化氫/臭氧(HF/O 3)乾燥技術,熱水慢提拉和紅外組合乾燥技術等,但是上述乾燥方式存在著一定的不足之處,具體來說,離心甩乾乾燥技術易造成矽片發生碎片的風險,且需要配套靜電消除裝置;其次,在濕法刻蝕設備中,若矽片表面殘留酸性化學液,離心甩乾時還會將殘留的酸性化學液甩至乾燥槽內壁或者元件上,進而影響乾燥槽的使用壽命;另一方面,採用HF/O 3乾燥矽片時,HF在乾燥的過程中存在風險隱患,且結構複雜,造價成本較高;熱水慢提拉和紅外組合乾燥方式是如今槽式濕法設備的主流乾燥方式,但是這種乾燥方式造價成本較高且體積較大,佔用空間較多。
有鑒於此,本發明期望提供一種用於矽片的乾燥系統;能夠在較短時間內乾燥矽片,操作簡單,成本低。
本發明的技術方案是這樣實現的:本發明提供了一種用於矽片的乾燥系統,用於矽片的乾燥系統包括:慢提拉槽,用於盛放設定溫度的去離子水,以將矽片浸沒在去離子水中並緩慢提升以使矽片表面脫水,從而去除矽片表面殘留的清洗液及金屬離子;氣體吹掃裝置,用於對從慢提拉槽中提拉出的矽片表面吹掃氮氣以對矽片表面進行乾燥處理。
本發明提供了一種用於矽片的乾燥系統;該乾燥系統採用熱水慢拉和氣體吹掃組合的乾燥方式,對濕法刻蝕或者清洗後的矽片表面進行乾燥處理,整個乾燥系統可設置在濕法刻蝕技術或清洗技術的下料口處,佔用空間小;同時避免了使用昂貴和具有危險的化學氣體,生產成本低且安全高效。
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
參見圖1,其示出了本發明實施例提供的一種用於矽片的乾燥系統1的組成,用於矽片的乾燥系統1包括:慢提拉槽10,用於盛放設定溫度的去離子水,以將矽片浸沒在去離子水中並緩慢提升以使矽片表面脫水,從而去除矽片表面殘留的清洗液及金屬離子;氣體吹掃裝置20,用於對從慢提拉槽10中提拉出的矽片表面吹掃氮氣以對矽片表面進行乾燥處理。
需要說明的是,在具體實施過程中,慢提拉槽10中去離子水的設定溫度可以為45°C~55°C,具體的溫度根據實際情況而定。
除此之外,可以理解地,氮氣在常溫下是一種化學性質相對穩定的保護氣體,便宜且高效,因此在乾燥的過程中向矽片表面吹掃氮氣,操作安全、風險低,且採用氮氣作為吹掃氣體成本低。
對於圖1所示的乾燥系統1,採用熱水慢拉和氣體吹掃組合的乾燥方式,對濕法刻蝕或者清洗後的矽片表面進行乾燥處理,整個乾燥系統1可設置在濕法刻蝕技術或清洗技術的下料口處,佔用空間小;同時避免了使用昂貴和具有危險的化學氣體,生產成本低且安全高效。
對於圖1所示的乾燥系統1,在一些可能的實現方式中,如圖2和圖3所示,氣體吹掃裝置20包括:具有開口的框體201;設置於框體201內的第一驅動模組202;與第一驅動模組202相連接的第一絲桿203;機械臂204,機械臂204的端部上設置有與第一絲桿203相匹配的螺母(圖中未示出),以當第一驅動模組202驅動第一絲桿203旋轉時,第一絲桿203的旋轉運動轉換成平移運動從而使得機械臂204能夠在設定的第一雙排滑軌205上以設定的速度沿框體201的縱向方向(圖3中實線箭頭所示)往複移動。
需要說明的是,機械臂204的移動速度可以根據實際情況進行調整,以使得氣體吹掃裝置20能夠吹掃到例如整個片盒中的所有矽片的表面。同時,在本發明實施例中設置機械臂204在第一雙排滑軌205上移動,能夠保證機械臂204的移動穩定性。
此外,在具體實施過程中第一驅動模組202可以為伺服電機,以精準控制機械臂204的移動速度,防止因速度不均勻導致漏掃片盒中的矽片,操作簡單且易控制。
對於上述的實現方式,在一些示例中,如圖2所示,框體201的開口處設置有風琴罩206,用於將氣體吹掃裝置20的內部與外部環境進行隔絕。
對於圖1所示的乾燥系統1,在一些可能的實現方式中,如圖2所示,機械臂204上設置有至少一個噴嘴207,且如圖4所示,噴嘴207的端部設置有與第二絲桿208相匹配的螺母(圖中未示出),以當與第二絲桿208相連接的第二驅動模組209驅動第二絲桿208旋轉時,第二絲桿208的旋轉運動轉換成平移運動從而使得噴嘴207能夠在設定的第二雙排滑軌210上沿機械臂204的縱向方向(圖4中的實線箭頭所示)移動,以使得吹掃氣體均勻地被吹掃至矽片表面。
需要說明的是,噴嘴207的移動速度可以根據實際情況進行調節,以保證氮氣吹掃的均勻性,提升乾燥效果。
此外,在具體實施過程中第二驅動模組209可以為氣缸。可以理解地,在本發明實施例中以氣缸驅動噴嘴207移動,在乾燥過程中可以有效地避免增加矽片表面的金屬汙染。
對於上述的實現方式,在一些示例中,如圖4所示,在第二絲桿208的兩端部分別設置有感測器211,用於實時獲知噴嘴207的實際位置以使噴嘴207移動至第二絲桿208的端部時,第二驅動模組209能夠控制改變噴嘴207的移動方向從而實現噴嘴207的往複移動。
對於上述的實現方式,在一些示例中,如圖5所示,噴嘴207呈多孔狀,且孔徑D為1mm~4mm。
對於上述的實現方式,在一些示例中,噴嘴207所噴射的氮氣的氣體壓力為4bar~6bar。
可以理解地,在相同氣體壓力下單一孔型和孔徑較大時,吹掃氣體的噴射效果發散,所需乾燥時間較長;並且孔徑較小和氣體壓力過大時,乾燥氣體會損傷矽片且造成矽片表面的水珠四濺,乾燥效果較差。因此,在本發明實施例中,噴嘴207被設置為多孔狀,且孔徑D優選為3mm,氣體壓力為5bar時,乾燥效果最好且耗時短。
對於本發明實施例中噴嘴207採用多孔狀設計,在具體實施過程中還可以節省氮氣的用量,以節省生產成本。
對於上述的實現方式,在一些示例中,機械臂204的材質為聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)或聚丙烯(Polypropylene,PP)。可以理解地,PVC和PP材料均為耐酸性較強的材質,能夠防止機械臂204在乾燥過程中被酸性清洗液所腐蝕,以延長機械臂204的使用壽命。
對於圖1所示的乾燥系統1,在一些可能的實現方式,如圖6所示,氣體吹掃裝置20中設置有至少一條氣體管路61以分別與對應的噴嘴207相連接,且每條氣體管路61上均設置有安全閥62及氣體流量計63。
對於上述的實現方式,在一些示例中,如圖6所示,氣體吹掃裝置20中設置有加熱模組64,用於對每條氣體管路61中的氮氣進行加熱處理。
可以理解地,在乾燥過程中,氮氣通過氣體管路61流經至加熱模組64且通過加熱模組64加熱至設定乾燥溫度後即流通至設定的噴嘴207處以對矽片表面進行乾燥處理。
需要說明的是,當氣體吹掃裝置20中設置有多條氣體管路61時,例如圖6中的兩條氣體管路61,在具體實施過程中可以將上述的兩條氣體管路61中的一條氣體管路61作為備用氣體管路,當然,為了在短時間內能夠獲得更好地乾燥效果也可以同時使用兩條氣體管路61分別與對應的噴嘴207連接同時對矽片表面進行吹掃。
需要說明的是:本發明實施例所記載的技術方案之間,在不衝突的情況下,可以任意組合。
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護範圍並不局限於此,任何熟悉本技術領域具通常知識者在本發明揭露的技術範圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此,本發明的保護範圍應以申請專利範圍的保護範圍為準。
1:乾燥系統 10:慢提拉槽 20:氣體吹掃裝置 201:框體 202:第一驅動模組 203:第一絲桿 204:機械臂 205:第一雙排滑軌 206:風琴罩 207:噴嘴 208:第二絲桿 209:第二驅動模組 210:第二雙排滑軌 211:感測器 61:氣體管路 62:安全閥 63:氣體流量計 64:加熱模組 D:孔徑
圖1為本發明實施例提供的一種用於矽片的乾燥系統的組成示意圖; 圖2為本發明實施例提供的氣體吹掃裝置的結構示意圖; 圖3為本發明實施例提供的機械臂的移動方式示意圖; 圖4為本發明實施例提供的噴嘴的移動方式示意圖; 圖5為本發明實施例提供的噴嘴的多孔狀示意圖; 圖6為本發明實施例提供的氮氣的氣體管路分佈設置示意圖。
1:乾燥系統
10:慢提拉槽
20:氣體吹掃裝置

Claims (10)

  1. 一種用於矽片的乾燥系統,其主要包括: 慢提拉槽,用於盛放設定溫度的去離子水,以將矽片浸沒在該去離子水中並緩慢提升以使該矽片表面脫水,從而去除該矽片表面殘留的清洗液及金屬離子; 氣體吹掃裝置,用於對從該慢提拉槽中提拉出的該矽片表面吹掃氮氣以對該矽片表面進行乾燥處理。
  2. 如請求項1所述之用於矽片的乾燥系統,其中該氣體吹掃裝置包括: 具有開口的框體; 設置於該框體內的第一驅動模組; 與該第一驅動模組相連接的第一絲桿; 機械臂,該機械臂的端部上設置有與該第一絲桿相匹配的螺母,以當該第一驅動模塊驅動該第一絲桿旋轉時,該第一絲桿的旋轉運動轉換成平移運動從而使得該機械臂能夠在設定的第一雙排滑軌上以設定的速度沿該框體的縱向方向往複移動。
  3. 如請求項2所述之用於矽片的乾燥系統,其中該框體的開口處設置有風琴罩,用於將該氣體吹掃裝置的內部與外部環境進行隔絕。
  4. 如請求項2所述之用於矽片的乾燥系統,其中該機械臂上設置有至少一個噴嘴,且該噴嘴的端部設置有與第二絲桿相匹配的螺母,以當與該第二絲桿相連接的第二驅動模塊驅動該第二絲桿旋轉時,該第二絲桿的旋轉運動轉換成平移運動從而使得該噴嘴能夠在設定的第二雙排滑軌上沿該機械臂的縱向方向移動,以使得吹掃氣體均勻地被吹掃至該矽片表面。
  5. 如請求項4所述之用於矽片的乾燥系統,其中該第二絲桿的兩端部分別設置有感測器,用於實時獲知該噴嘴的實際位置以使該噴嘴移動至該第二絲桿的端部時,該第二驅動模組能夠控制改變該噴嘴的移動方向從而實現該噴嘴的往複移動。
  6. 如請求項4所述之用於矽片的乾燥系統,其中該噴嘴呈多孔狀,且孔徑為1mm~4mm。
  7. 如請求項4所述之用於矽片的乾燥系統,其中該噴嘴所噴射的氮氣的氣體壓力為4bar~6bar。
  8. 如請求項2所述之用於矽片的乾燥系統,其中該機械臂的材質為聚氯乙烯或聚丙烯。
  9. 如請求項1所述之用於矽片的乾燥系統,其中該氣體吹掃裝置中設置有至少一條氣體管路以分別與對應的該噴嘴相連接,且每條該氣體管路上均設置有安全閥及氣體流量計。
  10. 如請求項9所述之用於矽片的乾燥系統,其中該氣體吹掃裝置中設置有加熱模組,用於對每條該氣體管路中的氮氣進行加熱處理。
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