[发明专利]硅片清洗烘干器及多线切割中的断线硅片清洗烘干方法

说明书

技术领域

本发明属于多线太阳能硅片切割技术领域，具体涉及一种硅片清洗烘干器，本发明还涉及一种利用上述装置在多线切割中的断线硅片清洗烘干方法。

背景技术

随着全球各国绿色能源的推广和近年来半导体产业的超常规发展，硅片市场的供需已极度不平衡，切割加工能力的落后和产能的严重不足已构成了产业链的瓶颈。而硅片切割是电子工业主要原材料一硅片（晶圆）生产的上游关键技术，太阳能硅片加工工艺流程一般经过晶体生长、切断、切方、外径滚磨、平磨、切片、清洗、包装等阶段。硅片切片作为硅片加工工艺流程的关键工序，切割的质量与规模直接影响到整个产业链的后续生产，其加工效率和加工质量直接关系到整个硅片生产的全局。

近年来光伏发电和半导体行业的迅速发展对硅片的加工提出了更高的要求：一方面为了降低制造成本，硅片趋向大直径化。另一方面要求硅片有极高的平面度精度和极小的表面粗糙度（硅片表面质量能有效提高光电转化效率）。所有这些要求极大的提高了硅片的加工难度。对于切片工艺技术的原则要求是：切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小；断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹；提高成品率，缩小刀（钢丝）切缝，降低原材料损耗；提高切割速度，实现自动化切割。

前几年，硅片切片较多采用内圆切割，内圆切割是传统的加工方法，材料的利用率仅为40％-50％左右；同时，由于结构限制，内圆切割无法加工200mm以上的大中直径硅片。

近几年，硅片切片基本上都采用了自由磨粒的多钢线切割，多线切割技术是近年来崛起的一项新型硅片切割技术，它通过金属丝带动碳化硅研磨料进行研磨加工来切割硅片。与传统的内圆切割相比，多丝切割具有切割效率高、材料损耗小、成本降低、硅片表面质量高、可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点。多线切割过程中，为追求更高的综合效益，切割速度不断的提高、切割工艺不断提高完善，而切割钢线断线一直伴随着切割的整个过程，一旦切割过程中出现断线，80%的断线将造成线痕、阶台或碎片不良，切割成品率大幅下降，平均仅可做到20%-50%之间，对于线网断线和高位断线，在硅片清洗烘干处理过程中，现有的人工方式，不但效果差且费时费力，用时多则达10小时以上，统计断线挽救的平均用时约为4小时左右，严重影响了正常生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅片清洗烘干器，解决现有处理断线时的设备结构不合理，操作费时费力，工作效率低的问题。

本发明的另一目的是提供一种利用上述装置在多线切割中的断线硅片清洗烘干方法，解决了现有技术处理工艺用时过长、劳动强大、操作技术要求高且处理效果不理想的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种硅片清洗烘干器，包括水箱，水箱上通过快速接头连接有软管，水箱内部设置有锥形过滤器，锥形过滤器的出口依次通过阀门F2、管道泵与电动三通阀F4一个入口端连通；电动三通阀F4另一个入口端与空气加热器连通，空气加热器的进气管上安装有阀门F6，进气管与气源连通；喷淋槽内部沿长度方向两侧设置有喷淋管，电动三通阀F4的出口端与喷淋管连通，电动三通阀F4与喷淋管之间的管路上安装有压力表和热电偶温度探头；管道泵、电动三通阀F4、热电偶温度探头、空气加热器均与电气控制柜连接。

本发明所采用的另一技术方案是，一种多线切割中的断线硅片清洗烘干方法，利用一种硅片清洗烘干器，其结构是：包括水箱上通过快速接头连接有软管，水箱内部设置有锥形过滤器，锥形过滤器的出口依次通过阀门F2、管道泵与电动三通阀F4一个入口端连通；电动三通阀F4另一个入口端与空气加热器连通，空气加热器的进气管上安装有阀门F6，进气管与气源连通；喷淋槽内部沿长度方向两侧设置有喷淋管，电动三通阀F4的出口端与喷淋管连通，电动三通阀F4与喷淋管之间的管路上安装有压力表和热电偶温度探头；管道泵、电动三通阀F4、热电偶温度探头、空气加热器均与电气控制柜连接，

利用上述装置，按照以下步骤实施：

步骤1）将硅棒提离线网至极限高位置；再将本发明的硅片清洗烘干器推至断线机台，并将喷淋槽对正放置在硅棒正下方；连接喷淋槽排水管线至地沟，打开阀门F5；将挡水板插到喷淋槽内表面四周；

步骤2）调整硅棒高度，使得上水柱在切割硅片的断线处；用防水布将喷淋槽中的挡水板和工作台封密在一起，防止喷淋时水的外溅；

步骤3）采用快速接头连接软管，给水箱储水；当水箱的水位超过2/3的深度时，开启管道泵，开始喷淋清洗断线处的硅片，喷淋时间30-35分钟；