一种硅片清洗方法

技术领域

本发明涉及硅片清洗的技术领域，尤其涉及一种硅片清洗方法。

背景技术

中国专利，申请号为CN201811244464.1，申请日为2018.10.24，授权公告号为CN109461791B，授权公告日为2020.08.25，提供了一种单晶硅片的制绒方法，主要包括：将单晶硅片两两相并成一组插入花篮内，再将盛载有单晶硅片的花篮放入制绒液，进行刻蚀反应；再将刻蚀完成的单晶硅片与花篮取出，依次进行高温清洗与低温清洗；低温清洗后的单晶硅片再进行分片；并经后续清洗与干燥，得到一面具有金字塔状绒面结构的单晶硅片。该制绒方法中高温清洗过程中，高温清洗液可促使贴合在一起的单晶硅片分离，有效清洗单晶硅片间的残留药液及反应产物；低温清洗时，两两一组的单晶硅片相互贴合，以使得两两一组的两片单晶硅片之间留存一定水分，即使得两两一组的单晶硅片实现“外干内湿”的效果，利于分片。

其中，虽然该方法能够将单晶硅片两两相并成一组插入花篮内，再将盛载有单晶硅片的花篮放入制绒液，但是这样的方式来清洗硅片清洗不完全，在硅片与花篮的插接位置无法进行很好的清洗。

因此，需要设计一种完全清洗的硅片清洗方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅片清洗方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种硅片清洗方法，包括：将硅片依次插入齿杆上相邻两夹紧齿之间，以使硅片支撑在各支撑杆上；将安装好硅片后的花篮主体放至清洗池的池底；端板沿滑轨向推块滑动至三个支撑杆分别与推动面接触后，打开喷淋；继续推动端板使得推块推动支撑杆沿滑动槽由高处滑动至低处，并压缩撑开弹簧，以使硅片向支撑杆跌落并露出硅片与夹紧齿夹紧的区域；松开端板，撑开弹簧回弹，支撑杆推动各硅片整齐插回各夹紧齿之间。

进一步地，在花篮主体放至清洗池的池底后，通过推动电机实现端板的推动；在硅片清洗完成后，通过推动电机实现端板的松开。

进一步地，在三个支撑杆分别与推动面接触后，通过喷头喷出清洗液以喷淋硅片。

进一步地，在花篮主体置于清洗池的池底后，在两端板之间安装安装板；在喷头打开后，将安装板转动至盖合在硅片上；喷头喷出的清洗液收集在集水槽内并压迫刮板分别刮除两侧硅片表面的污渍。

进一步地，集水槽内收集足够清洗液后，刮板下降，通过刷头贴合硅片表面并刷除硅片表面的污渍；集水槽内的清洗液排空后，刮板上升，通过刮条贴合硅片表面并刮除硅片表面的水渍。

进一步地，在关闭喷头后，通过溢水孔排空所述集水槽内的清洗液。

进一步地，刮条刮除硅片表面的水渍后，通过刮条将清洗液导入疏水槽内；再通过疏水槽将清洗液从刮板的两侧排出。

进一步地，在花篮主体放至清洗池的池底后，通过联动片插入转轴，以使安装板转动；在安装板打开后，通过第二限位块支撑安装板；在安装板盖合在硅片上后，通过第一限位块支撑安装板。

进一步地，支撑杆沿滑动槽由高处向低处滑动时，支撑杆推动右侧的挡板，以使安装板盖合在硅片上；支撑杆沿滑动槽由低处向高处滑动时，支撑杆推动左侧的挡板，以使安装板打开。

本发明的有益效果是，本发明的一种硅片清洗方法，在端板插入清洗池后，向推块推动端板使得端板沿清洗池池底的滑轨滑动，三个支撑杆同步被推块推动，进而支撑杆沿滑动槽向下滑动与硅片脱离并压缩撑开弹簧，支撑杆斜下方滑动，使得硅片在清洗过程中能够滑落并重新与支撑杆接触，此时硅片上之前被夹紧齿的卡紧位置能够露出，进行清洗，从而提高了整个硅片的清洗效果，在清洗完成后，推块松开支撑杆，支撑杆在撑开弹簧的回弹力作用下推动硅片插回至两夹紧齿之间，并通过回弹力保证各硅片排列整齐。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种硅片清洗设备的优选实施例的立体图；

图2是图1中A部分的局部放大图；

图3是本发明支撑杆处于高处时的最优实施例的结构示意图；

图4是本发明支撑杆处于低处时的最优实施例的结构示意图；

图5是图1中B部分的局部放大图；

图6是图1中C部分的局部放大图；

图7是本发明刮板的最优实施例在图6中D截面的剖视图；

图8是本发明安装板打开状态的最优实施例的结构示意图；

图9是本发明安装板盖合状态的最优实施例的结构示意图；

图10是本发明一种硅片清洗方法的优选实施例的流程图。

图中：

花篮主体1、端板11、滑动槽111、滑块112、第一限位块113、转轴114、第二限位块115、齿杆12、夹紧齿121、支撑杆13、撑开弹簧14；

硅片2；

清洗池3、推块31、推动面311、滑轨32、燕尾槽321、推动电机33、喷头34；

刮板4、集水槽41、刷头42、刮条43、疏水槽44、恢复弹簧45、溢水孔46；

安装板5、落水孔51；

联动片6、插接片61、挡板62。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1至图10所示，本发明的提供了一种硅片清洗方法，包括：将硅片2依次插入齿杆12上相邻两夹紧齿121之间，以使硅片2支撑在各支撑杆13上；

将安装好硅片2后的花篮主体1放至清洗池3的池底；

推动端板11沿滑轨32向推块31滑动至三个支撑杆13分别与推动面311接触后，打开喷淋；

继续推动端板11使得推块31推动支撑杆13沿滑动槽111由高处滑动至低处，并压缩撑开弹簧14，以使硅片2向支撑杆13跌落并露出硅片2与夹紧齿121夹紧的区域；

松开端板11，撑开弹簧14回弹，支撑杆13推动各硅片2整齐插回各夹紧齿121之间。

上述方法可以采用下述结构来实现：请参阅图1和图2，图1是本发明的一种硅片清洗设备的优选实施例的立体图；图2是图1中A部分的局部放大图；如图1和图2所示，在硅片2清洗的时候，一般使用花篮主体1插接硅片2以对硅片2进行固定，具体地，花篮主体1包括两平行的端板11，以及设置在两端板11之间的三个齿杆12和三个支撑杆13，三个齿杆12和三个支撑杆13分别排列成“L”形，两个“L”相对设置，具体地，其中两个齿杆12竖直排列，另一个齿杆12水平排列在下方，两个支撑杆13竖直排列，另一个支撑杆13水平排列在下方，齿杆12与支撑杆13是一一对应的，所述齿杆12上均布有若干夹紧齿121，且竖直排列的两齿杆12上的夹紧齿121水平延伸，水平排列的齿杆12上的夹紧齿121竖直延伸，即夹紧齿121都朝向硅片2插入的方向，硅片2能够插入两夹紧齿121之间并被两夹紧齿121卡紧，同时硅片2的侧壁倚靠在竖直排列的支撑杆13上，硅片2的底壁支撑在水平排列的支撑杆13上，从而完成硅片2的安装，但是这样的方式进行清洗硅片2时，硅片2与夹紧齿121接触的位置难以被清洗，为了解决上述问题，需要对上述结构做如下改进：

在端板11位于各支撑杆13的位置处分别开设滑动槽111，滑动槽111向远离齿杆12的方向延伸且向下倾斜，且支撑杆13延伸至两端板11外，在滑动槽111内设置有撑开弹簧14来顶推支撑杆13，使得支撑杆13处于滑动槽111的高处，支撑杆13在受到外力的推动下能够沿滑动槽111滑动并压缩撑开弹簧14，在撤去外力后撑开弹簧14回弹将支撑杆13顶回滑动槽111的高处，在清洗前，在各硅片2依次插入到两夹紧齿121之间后，通过手动掰动支撑杆13压缩撑开弹簧14，使得撑开弹簧14回弹的时候带动支撑杆13同步拍打各硅片2，使得各硅片2排列整齐，进而各松散的硅片2能够被收纳整齐以便于硅片2拆卸。

请参阅图3至图5，图3是本发明支撑杆处于高处时的最优实施例的结构示意图；图4是本发明支撑杆处于低处时的最优实施例的结构示意图；图5是图1中B部分的局部放大图；如图1至图5所示，在清洗时，为了实现对支撑杆13的推动可以通过如下结构来实现，本硅片清洗设备还包括：

清洗池3，

清洗池3为一长方体，其自上而下开设一个清洗槽，清洗池3用于清洗硅片2，清洗槽的长度等于支撑杆13的长度，在花篮主体1放入清洗池3的时候，支撑杆13沿清洗池3的内壁向下滑，此时支撑杆13能够起到导向作用，保证花篮主体1下滑的直线性，避免硅片2脱出的情况；所述清洗池3的两短边内侧壁分别设置有一推块31，推块31的一侧壁与清洗池3的长边内侧壁相靠，推块31的另一侧壁具有推动面311，具体地，所述推块31为上部宽度大于下部的结构，即所述推动面311为阶梯形，推动面311能够同步与三个支撑杆13接触，在花篮主体1插入清洗池3后，推动面311的横向的一条边与横向排列的支撑杆13处于同一水平面上，向推块31推动端板11使得端板11沿清洗池3池底的滑轨32滑动，推动面311对横向排列的支撑杆13起到限位作用，以便于三个支撑杆13同步被推块31推动，进而支撑杆13沿滑动槽111向下滑动与硅片2脱离并压缩撑开弹簧14，支撑杆13斜下方滑动，使得硅片2在清洗过程中能够滑落并重新与支撑杆13接触，此时硅片2上之前被夹紧齿121的卡紧位置能够露出，进行清洗，从而提高了整个硅片2的清洗效果，在清洗完成后，推块31松开支撑杆13，支撑杆13在撑开弹簧14的回弹力作用下推动硅片2插回至两夹紧齿121之间，并通过回弹力保证各硅片2排列整齐。

在本实施例中，硅片2上之前被夹紧齿121的卡紧位置能够露出，即夹紧齿121更换已经被冲洗过的地方进行夹紧，通过这样的方式使得整个硅片2能够被清洗，而夹紧齿121的结构为横截面面积向远离齿杆12的方向逐渐减小，即使硅片2落在滑动槽111低处的支撑杆13上时硅片2翘起，硅片2的两侧仍旧在两夹紧齿121之间，而不会越过夹紧齿121。

需要指出的是，滑轨32的长度大于端板11的长度，在端板11沿滑轨32滑动的过程中，若端板11与滑轨32脱离，则端板11会翘起而使得硅片2向齿杆12的方向倾斜，从而无法起到完全清晰硅片2的效果，因此，需要在滑轨32开设一个燕尾槽321，同时在端板11的底部设置有与燕尾槽321适配的滑块112，通过燕尾槽321的设计能够保证滑块112滑动的时候不会脱离滑轨32，进而保证了端板11的滑动直线性，在支撑杆13滑动至滑动槽111低处时，能够保证硅片2向支撑杆13的一侧倾斜。

在花篮主体1插入清洗池3后，为了实现对端板11的推动，可以采用如下方案：

在所述清洗池3的池底镜像设置有两推动电机33，推动电机33与推块31一一对应，两推动电机33之间的距离等于两端板11之间的距离，以实现两端板11同步移动，同时，可以将推动电机33设置在清洗池3的外部，避免推动电机33受潮而损坏的情况；其中所述端板11插入所述清洗池3至与滑轨32贴合后，具体地，所述推动电机33能够推动所述端板11沿滑轨32向推块31方向滑动，端板11滑动带动三个支撑杆13同时与所述推动面311接触，继续推动端板11使得支撑杆13沿滑动槽111压缩撑开弹簧14，使得硅片2能够展开以便于清洁，在所述推动电机33松开所述端板11后，所述撑开弹簧14回弹带动支撑杆13推动硅片2恢复原位。

为了实现硅片2的清洗，

所述清洗池3的两长边内侧壁均匀排列有若干喷头34，具体地，各喷头34横向均匀排列且各排也是均匀分布的，两侧的喷头34一一对应以保证硅片2两侧受到冲洗的清洗液也是均匀的，保证了硅片2的清洗效果，各喷头34形成喷淋区域，喷淋区域高于硅片2安装的高度，以使清洗液从斜上方喷射在硅片2上，即喷淋区域高于所述端板11在所述清洗池3内滑动时的顶面，进而保证了硅片2被冲洗的完整性，提高了硅片2的清洗效果。

请参阅图6和图7，图6是图1中C部分的局部放大图；图7是本发明刮板的最优实施例的剖视图；如图1至图7所示，为了进一步提高硅片2的清洗效果，在硅片2清洗时，在每相邻两硅片2之间的上方安装有一块水平设置的刮板4，刮板4的宽度等于相邻两硅片2之间的距离，通过刮板4向下滑动来对硅片2进行刷洗，以提高硅片2的清洗效果，具体地，

对于刮板4的下滑，可以在刮板4的顶部开设有集水槽41，喷淋区域的高度高于刮板4的起落点高度，这样喷头34可以向集水槽41内喷水，而集水槽41内不断装水之后整个刮板4的质量不断增大，在重力的作用下刮板4能够实现向下滑动，同时可以在刮板4的底部安装刷头42，该刷头42为双向的，且刷头42的两侧与刮板4的两侧相贴合，刷头42在跟随刮板4下降的同时刷洗硅片2表面的污渍，进而提高硅片2的清洗效果；

进一步地，可以在刮板4的上端面的两侧镜像安装两刮条43，两刮条43分别与两侧的硅片2表面相贴合，刮条43的宽度由刮板4向远离刮板4方向逐渐减小，这样能够保证刮条43的安装稳定性，避免刮条43翻折变形的情况，同时在刮板4的上端面开设两镜像设置的疏水槽44，疏水槽44位于集水槽41与刮条43之间，且刮条43较宽的一端靠近疏水槽44，疏水槽44长度方向贯穿刮板4，在刮板4上升过程中，刮条43能够刮除硅片2表面的水分，进而提高了为硅片2清洗过后的烘干提供便利，减少烘干时间，提高硅片2的清洗效率，同时，刮除的水分在刮条43的导向下回流至疏水槽44内，并从两侧排出，通过疏水槽44的设计，避免刮除的水分回流至集水槽41内而增加刮板4的重量影响刮板4上升，同时为了避免刮除的水分在疏水槽44内滞留，疏水槽44应该设计成中间高两侧低的结构，这样疏水槽44内的水分能够从两侧排出；

为了刮板4的上升，可以在刮板4的上表面两端分别安装恢复弹簧45，在刮板4上的集水槽41装水而变重下滑时，恢复弹簧45被拉伸，而当集水槽41内的清洗液被排空时，恢复弹簧45回弹并带动刮板4上升；

为了排空集水槽41内的清洗液，在集水槽41的底部开设有一竖直贯穿所述刮板4的溢水孔46，所述溢水孔46倾斜设置，且相邻两溢水孔46的倾斜方向相反，即相邻两溢水孔46交错设置，在刮板4下降时，集水槽41内的清洗液能够穿过各溢水孔46后冲洗两侧的硅片2，以近距离冲洗硅片2以提高硅片2的清洗效果，集水槽41的积水速度应大于溢水孔46的流水速度，而在喷头34停止喷水后，集水槽41内的清洗液会慢慢从溢水孔46排出，当刮板4整体重量小于恢复弹簧45的弹力时，恢复弹簧45就能回弹带动刮板4上升，疏水槽44的设计能够避免刮板4上升过程中清洗液回流至集水槽41内后通过溢水孔46二次润湿硅片2的情况；

请参阅图8和图9，图8是本发明安装板打开状态的最优实施例的结构示意图；图9是本发明安装板盖合状态的最优实施例的结构示意图；如图1至图9所示，为了安装各刮板4，可以在两端板11之间转动连接一安装板5，同时在安装板5上开设有落水孔51，各落水孔51等距分布且落水孔51的位置与硅片2一一对应，一刮板4上的两个恢复弹簧45就固定在落水孔51的两端，在安装板5转动至水平的时候，各刮板4也能同时呈水平以待下滑，在端板11上位于安装板5的转动处的同一高度设置一第一限位块113，在安装板5转动至抵靠在第一限位块113的时候，安装板5呈水平状态，以提供刮板4的起落点，通过可转动的安装板5的设置，在需要对硅片2进行清洗的时候将安装板5盖合到硅片2上方以便于硅片2的清洗，在需要对硅片2进行上料下料时，能够将安装板5转动并打开，以为硅片2的安装和拆卸提供便利。

优选的，在硅片2需要清洗的时候安装安装板5，在硅片2需要拆装的时候拆掉安装板5，这样能够更好地为硅片2的清洗和拆装提供便利，可以采用如下方案来实现，在端板11上设置有与第一限位块113等高的转轴114，且转轴114位于顶部的支撑杆13的上方，转轴114适配有一联动片6，联动片6的厚度应小于最外侧的硅片2与端板11之间的距离，这样联动片6转动过程中不会被硅片2干涉；联动片6呈“C”形，联动片6具有一开口以便于被转轴114插入，同时，联动片6能够绕转轴114转动，将该联动片6安装在安装板5的两侧，在需要安装安装板5的时候，只要将联动片6插入转轴114就行了，在不需要使用安装板5的时候，可以将联动片6从转轴114拔出就能拆下安装板5，省时省力，为硅片2的清洗和拆装提供便利。

需要指出的是，虽然能够为硅片2的清洗和拆装提供便利，但是对于安装板5盖合到硅片2上方或打开状态的切换还是得依靠人工进行，而硅片2的清洗一般使用的都是强腐蚀溶液，过多的人工介入无疑增加了对工人生命的威胁，为了解决上述问题，可以采用如下方案来实现安装板5的自动切换状态：

在转轴114的右上方固定一第二限位块115，第二限位块115位于转轴114的右上方，使得转轴114位于第一限位块113与第二限位块115之间，通过第二限位块115提供给安装板5打开状态时的倚靠，所述联动片6包括一扇形的插接片61和固定在所述插接片61两端的挡板62，所述安装板5与所述插接片61固定连接，所述插接片61的弧心角大于180°，所述插接片61与所述转轴114相适配，弧心角大于180°的设计保证了转轴114插在插接片61内，以实现转轴114与插接片61之间的转动而不会脱出，弧心角优选为300°，这样插接片61套入转轴114的时候插接片61打开的幅度较小，避免多次插接插接片61时由于插接片61打开幅度过大而断裂的情况；两挡板62延伸至顶部的支撑杆13两侧；在端板11置入清洗池3后，将插接片61插入转轴114以完成安装板5的安装，安装板5抵靠在第二限位块115上，推动电机33推动端板11使得顶部的支撑杆13被推块31推动，支撑杆13沿滑动槽111滑动并推动右侧的挡板62使得插接片61绕转轴114转动，从而安装板5由第二限位块115转动至支撑在第一限位块113上，以实现端板11安装的同时安装板5盖合在硅片2上；在硅片2清洗完成后，推动电机33松开端板11，使得支撑杆13在撑开弹簧14的回弹作用下沿滑动槽111向高处滑动，同时支撑杆13推动左侧的挡板62使得插接片61绕转轴114转动，从而安装板5从第一限位块113上转动至倚靠在第二限位块115上，以实现取出端板11的同时安装板5打开，进而安装板5自动盖合自动打开，减少人工的参与，为工人的生命安全提供保障。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。