CN110252727A - 一种晶棒清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶棒清洗装置，包括：基座；夹持机构，所述夹持机构设在所述基座上以用于夹持晶棒；清洗槽，所述清洗槽设在所述基座上以用于盛装清洗液；驱动结构，用于驱动所述夹持机构向所述清洗槽靠近，和/或，驱动所述清洗槽向所述夹持机构靠近，使得所述晶棒置于所述清洗槽中的所述清洗液内。根据本发明的晶棒清洗装置，能够避免晶棒表面及晶片缝隙内的砂浆凝结成块而附着于表面的问题，便于后续的清洗工序，提高清洗的效率和品质，提高后续工序中晶片的加工质量。

Description

一种晶棒清洗装置

技术领域

本发明涉及晶棒清洗领域，尤其涉及一种晶棒清洗装置。

背景技术

在单晶硅晶片成型加工工艺中，长度300mm-450mm的单晶硅晶棒先后经过切割、清洗、研磨以及边缘倒角而初步加工成型。半导体和太阳能领域单晶硅片多采用多线切割方式，通过将被切割工件粘结在进给机构上，向一组平行钢线阵列推动工件，完成晶片的切割，依据切割过程中使用砂浆与否，以及钢线类型的不同，又分为游离磨料切割方式和固定磨料切割方式，其中，游离磨料切割方式中，使用一根直线钢丝往复缠绕于设备主琨形成平行线阵列，晶锭轴向与钢线阵列垂直，并控制一定速度缓慢向钢线阵列，向钢线上喷淋磨料或者砂浆，钢线带动砂浆或磨料进入晶锭切割面，实现切割过程。

晶棒在经过切割后其表面附着有大量PEG/PG和碳化硅(SiC)混合而成的具备一定黏度的砂浆，因而需要立即使用晶棒台车从多线切割机中下料，并送往下道工序进行清洗，去除表面的油污及碎屑。然而，在实际生产过程中，受限于产能或设备，常常不能及时将切割后的晶棒进行清洗，从而导致晶棒表面及晶片缝隙内的砂浆迅速凝结成块而附着于晶片表面，给后续的清洗过程增加困难，严重降低清洗的效率和品质，更有甚者，其表面的SiC会在后道工序使用超声波辅助清洗时对临近晶片造成二次划伤，影响晶片的加工质量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种晶棒清洗装置，用以解决在工序衔接过程中，因不能及时将切割后的晶棒进行清洗，导致晶棒表面及晶片缝隙内的砂浆凝结成块而附着于表面，导致后续的清洗效率和品质降低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明实施例的晶棒清洗装置，包括：

基座；

夹持机构，所述夹持机构设在所述基座上以用于夹持晶棒；

清洗槽，所述清洗槽设在所述基座上以用于盛装清洗液；

驱动结构，用于驱动所述夹持机构向所述清洗槽靠近，和/或，驱动所述清洗槽向所述夹持机构靠近，使得所述晶棒置于所述清洗槽中的所述清洗液内。

进一步地，所述晶棒清洗装置还包括：

第一连接部，所述第一连接部在竖直方向上可移动地设在所述基座上；

第二连接部，所述第二连接部设在所述第一连接部上，所述夹持机构在水平方向上可移动地设在所述第二连接部上。

进一步地，所述基座包括第一板体和与所述第一板体垂直相连的第二板体，所述第一连接部设在所述第一板体上，所述清洗槽设在所述第二板体上。

进一步地，所述驱动结构包括：

第一驱动部，所述第一驱动部与所述第一连接部相连以驱动所述第一连接部在竖直方向上移动；

第二驱动部，所述第二驱动部与所述夹持机构相连以驱动所述夹持机构在水平方向上移动。

进一步地，所述清洗槽包括：

第一清洗槽，所述第一清洗槽设在所述基座上；

第二清洗槽，所述第二清洗槽置于所述第一清洗槽中以用于盛装所述清洗液，所述驱动结构驱动所述夹持机构向所述第一清洗槽靠近，和/或，驱动所述第一清洗槽向所述夹持机构靠近时，所述晶棒能够置于所述第二清洗槽中的所述清洗液内。

进一步地，所述第二清洗槽的底壁的内侧面形成为相对于水平面倾斜的第二斜面，且所述第二清洗槽的侧壁上邻近所述底壁的位置设有排液口。

进一步地，所述第一清洗槽的底壁的内侧面形成为相对应水平面倾斜的第一斜面，所述第一斜面与所述第二斜面平行，所述第二清洗槽的边沿设有溢流口。

进一步地，所述第一清洗槽为金属或塑料材质件，所述第二清洗槽为石英或聚四氟乙烯材质件。

进一步地，所述驱动结构还包括：

升降机构，所述升降机构设在所述基座上，所述清洗槽设在所述升降机构上以使所述升降机构驱动所述清洗槽向所述夹持机构靠近。

进一步地，所述晶棒清洗装置还包括：

行走轮，所述行走轮设在所述基座上。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明的晶棒清洗装置，夹持机构设在基座上以用于夹持晶棒，清洗槽设在基座上以用于盛装清洗液，通过驱动结构驱动夹持机构向清洗槽靠近和/或驱动清洗槽向夹持机构靠近，使得晶棒置于清洗槽中的清洗液内，避免晶棒表面及晶片缝隙内的砂浆凝结成块而附着于表面的问题，便于后续的清洗工序，提高清洗的效率和品质，提高后续工序中晶片的加工质量。

附图说明

图1为本发明实施例的晶棒清洗装置的一个结构示意图；

图2为本发明实施例的晶棒清洗装置上的晶棒置于清洗槽中的示意图；

图3为本发明实施例的晶棒清洗装置的另一个结构示意图。

附图标记

第一板体11；第二板体12；

夹持机构20；

清洗槽30；第一清洗槽31；第二清洗槽32；

第一连接部40；第一驱动部41；

第二连接部50；第二驱动部51；

升降机构60；

行走轮70；

晶棒80。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图具体描述根据本发明实施例的晶棒清洗装置。

如图1至图3所示，根据本发明实施例的晶棒清洗装置包括基座、夹持机构20、清洗槽30和驱动结构。

具体而言，夹持机构20设在基座上以用于夹持晶棒80，清洗槽30设在基座上以用于盛装清洗液，驱动结构用于驱动夹持机构20向清洗槽30靠近，和/或，驱动清洗槽30向夹持机构20靠近，使得晶棒80置于清洗槽30中的清洗液内。

也就是说，晶棒清洗装置主要由基座、夹持机构20、清洗槽30和驱动结构构成，其中，夹持机构20可以设在基座上，通过夹持机构20可以用于夹持晶棒80，清洗槽30可以设在基座上，清洗槽30可以用于盛装清洗液，清洗液可以为去离子水、有机溶剂、添加清洗剂的去离子水或其他溶剂。驱动结构可以用于驱动夹持机构20向清洗槽30靠近，驱动结构可以用于驱动清洗槽30向夹持机构20靠近，或者，驱动结构可以在驱动夹持机构20向清洗槽30靠近的同时驱动清洗槽30向夹持机构20靠近，使得晶棒80置于清洗槽30中的清洗液内，使得晶棒在等待过程中浸泡于清洗液内，保持外表面及切割面内的湿润度，防止砂浆凝固。

通过本发明的装置能够避免晶棒表面及晶片缝隙内的砂浆凝结成块而附着于表面的问题，同时具备了预清洗功能，便于后续的清洗工序，提高清洗的效率和品质，降低因清洗不彻底而导致的二次损伤，提高后续工序中晶片的加工质量；通过该装置便于多线切割后晶棒下料以及多线切割后清洗机上料，便于工序之间的衔接。另外，晶棒在移动过程中，清洗槽中的清洗液起到了承载作用，降低了掉片的风险，切割后残留在晶棒上的砂浆将全部汇集在清洗槽内，避免移动过程中对厂房地面的污染，提升厂房洁净度。

在本发明的一些实施例中，晶棒清洗装置还可以包括第一连接部40和第二连接部50，其中，第一连接部40在竖直方向上可移动地设在基座上，第二连接部50设在第一连接部40上，第二连接部50可以为板体，夹持机构20在水平方向上可移动地设在第二连接部50上，通过移动夹持机构20能够调节夹持机构20在水平方向上的位置，通过移动第一连接部40能够调节夹持机构20在竖直方向上的位置，进而实现夹持机构20的位置调节，使得夹持机构20上夹持的晶棒能够置于清洗槽30中。

在本发明的另一些实施例中，基座可以包括第一板体11和与第一板体11垂直相连的第二板体12，基座可以为L型，第一连接部40可以设在第一板体11上，第一板体11上可以设有把手，便于通过把手移动基座，第一连接部40在竖直方向上可移动地设在第一板体11上，清洗槽30可以设在第二板体12上，清洗槽30可以位于夹持机构20的下方，便于晶棒置于清洗槽30中。

根据一些实施例，驱动结构包括第一驱动部41和第二驱动部51，其中，第一驱动部41与第一连接部40相连，第一驱动部41可以驱动第一连接部40在竖直方向上移动。第二驱动部51与夹持机构20相连，第二驱动部51可以驱动夹持机构20在水平方向上移动，通过第一驱动部41和第二驱动部51的驱动来实现夹持机构20的位置调节。另外，为降低作业过程中的消耗，第一驱动部41和第二驱动部51可以通过液压或电动方式驱动，提升作业效率。

根据另一些实施例，清洗槽30可以包括第一清洗槽31和第二清洗槽32，第一清洗槽31可以设在基座上，第二清洗槽32可以置于第一清洗槽31中，第二清洗槽32可以用于盛装清洗液，第一清洗槽31主要收集第二清洗槽32内液体的溢流，第二清洗槽32中的清洗液出现溢流时能够流入第一清洗槽31中。驱动结构驱动夹持机构20向第一清洗槽31靠近，和/或，驱动第一清洗槽31向夹持机构20靠近时，晶棒80能够置于第二清洗槽32中的清洗液内，使得晶棒80浸泡入清洗液中，保持晶棒湿润，同时实现晶棒的预清洗。

在本发明的一些实施例中，第二清洗槽32的底壁的内侧面形成为相对于水平面倾斜的第二斜面，且第二清洗槽32的侧壁上邻近底壁的位置设有排液口，第二斜面相对于水平面的倾斜角度可以为15°，避免砂浆在内槽底部沉积造成清洗困难，比如，第二清洗槽32的深度可以为400mm，宽度可以为500mm，容量可以设定为300L，第二清洗槽32的边沿的四周可以设置V型的溢流口，底部可以设置管径50A的排液口，底部与排液口持平衔接，便于第二清洗槽32中清洗液以及砂浆的流出。

在本发明的另一些实施例中，第一清洗槽31的底壁的内侧面形成为相对应水平面倾斜的第一斜面，第一斜面与第二斜面平行，第二清洗槽32的边沿可以设有溢流口，便于排放清洗液及砂浆。

根据一些实施例，第一清洗槽31可以为金属或塑料材质件，比如，材质可使用造价低廉的不锈钢(SUS)或聚氯乙烯(PVC)材质，第二清洗槽32可以为石英或聚四氟乙烯材质件，能够避免金属污染。

根据另一些实施例，驱动结构还可以包括升降机构60，升降机构60可以设在基座上，比如，升降机构60可以设在第二板体12上，清洗槽30可以设在升降机构60上，以使升降机构60驱动清洗槽30向夹持机构20靠近，便于晶棒置于清洗槽的清洗液中。升降机构60可以为升降支架，在基座上位于清洗槽底部的位置增加液压或电动的升降支架，经由液压控制阀可以实现清洗槽的快速升降，减少晶棒的位移，降低移动过程中的损伤风险。

在本发明的一些实施例中，晶棒清洗装置还可以包括行走轮70，行走轮70可以设在基座上，行走轮70可以为万向轮，行走轮70可以有四个，四个行走轮70可以分别设在基座的四个角部，便于基座的移动，使得该装置具备支撑、移动、保湿及预清洗功能。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶棒清洗装置，其特征在于，包括：

基座；

夹持机构，所述夹持机构设在所述基座上以用于夹持晶棒；

清洗槽，所述清洗槽设在所述基座上以用于盛装清洗液；

驱动结构，用于驱动所述夹持机构向所述清洗槽靠近，和/或，驱动所述清洗槽向所述夹持机构靠近，使得所述晶棒置于所述清洗槽中的所述清洗液内。

2.根据权利要求1所述的晶棒清洗装置，其特征在于，还包括：

第一连接部，所述第一连接部在竖直方向上可移动地设在所述基座上；

第二连接部，所述第二连接部设在所述第一连接部上，所述夹持机构在水平方向上可移动地设在所述第二连接部上。

3.根据权利要求2所述的晶棒清洗装置，其特征在于，所述基座包括第一板体和与所述第一板体垂直相连的第二板体，所述第一连接部设在所述第一板体上，所述清洗槽设在所述第二板体上。

4.根据权利要求2所述的晶棒清洗装置，其特征在于，所述驱动结构包括：

第一驱动部，所述第一驱动部与所述第一连接部相连以驱动所述第一连接部在竖直方向上移动；

第二驱动部，所述第二驱动部与所述夹持机构相连以驱动所述夹持机构在水平方向上移动。

5.根据权利要求1所述的晶棒清洗装置，其特征在于，所述清洗槽包括：

第一清洗槽，所述第一清洗槽设在所述基座上；

第二清洗槽，所述第二清洗槽置于所述第一清洗槽中以用于盛装所述清洗液，所述驱动结构驱动所述夹持机构向所述第一清洗槽靠近，和/或，驱动所述第一清洗槽向所述夹持机构靠近时，所述晶棒能够置于所述第二清洗槽中的所述清洗液内。

6.根据权利要求5所述的晶棒清洗装置，其特征在于，所述第二清洗槽的底壁的内侧面形成为相对于水平面倾斜的第二斜面，且所述第二清洗槽的侧壁上邻近所述底壁的位置设有排液口。

7.根据权利要求6所述的晶棒清洗装置，其特征在于，所述第一清洗槽的底壁的内侧面形成为相对应水平面倾斜的第一斜面，所述第一斜面与所述第二斜面平行，所述第二清洗槽的边沿设有溢流口。

8.根据权利要求5所述的晶棒清洗装置，其特征在于，所述第一清洗槽为金属或塑料材质件，所述第二清洗槽为石英或聚四氟乙烯材质件。

9.根据权利要求1所述的晶棒清洗装置，其特征在于，所述驱动结构还包括：

升降机构，所述升降机构设在所述基座上，所述清洗槽设在所述升降机构上以使所述升降机构驱动所述清洗槽向所述夹持机构靠近。

10.根据权利要求1所述的晶棒清洗装置，其特征在于，还包括：

行走轮，所述行走轮设在所述基座上。