一种硅片清洗设备的制作方法

本实用新型属于太阳能材料生产技术领域，尤其是涉及一种硅片清洗设备。

背景技术：

随着光伏行业的快速发展，市场竞争日益激烈。提高产品品质、降低生产成本是企业提高竞争力的主要途径之一。在硅片生产的过程中，清洗设备是必不可少的也是至关重要的一个环节，现有的清洗设备，能耗大，不利于节能环保，清洗后的一部分硅片仍然会有残留，导致脏片率高，而且清洗能力不足会造成的后道制绒沾污问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是要解决现有技术中硅片清洗设备的清洗能力不足，能耗大，不利于节能环保的问题，提供一种清洗设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种硅片清洗设备，依次包括，

预清洗部：将硅片上的污染物软化、分离、溶解；

药液清洗部：去除硅片表面的油污；

第一漂洗部：去除硅片表面残留的药液；

化学液清洗部：去除有机物；

第二漂洗部：去除硅片表面的化学液；

慢提拉部：使硅片表面水分均匀。

进一步地，所述预清洗部依次包括第一储液器和第二储液器，所述药液清洗部依次包括第三储液器、第四储液器和第五储液器，所述第一漂洗部包括第六储液器，所述化学液清洗部包括第七储液器，所述第二漂洗部依次包括第八储液器、第九储液器、第十储液器和第十一储液器，所述慢提拉部包括第十二储液器。

进一步地，所述第九储液器、第十储液器和第十一储液器的外沿均设置坡度，且所述第九储液器的最高外沿低于所述第十储液器的最低外沿，所述第十储液器的最高外沿低于所述第十一储液器的最高外沿。

进一步地，所述第九储液器与所述第一储液器之间设置第一周转水箱和第一循环泵，用于将第九储液器内的液体泵入所述第一储液器内。

进一步地，所述第十二储液器与所述第十一储液器之间设置第二周转水箱和第二循环泵，用于将第十二储液器内的液体泵入所述第十一储液器内。

进一步地，所述储液器内均包括注水口、出水口、液位传感器，所述注水口和所述出水口设置在所述容器底部，所述液位传感器设置在所述容器内壁。

进一步地，所述储液器内还包括加热管和PLC控制器，所述PLC控制器控制所述加热管，用于自动加热储液器内的液体温度。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1.硅片清洗设备通过依次设置的预清洗部、药液清洗部、第一漂洗部、化学液清洗部、第二漂洗部和慢提拉部组成，结合清洗液的作用，有效地改善了硅片表面的清洗效果，实现脏片率降低0.2％，制绒沾污不良降低0.8％，提高清洗效率和清洗质量。

2.化学液清洗部采用氢氧化钾和双氧水溶液的混合液清洗，利用氧化- 溶解-氧化-溶解的动态平衡反应，提高硅片表面的洁净度，提高了清洗能力，解决了由于清洗能力不足造成的后道制绒玷污的问题。

3.通过第九储液器、第十储液器、第十一储液器设置为单边溢流，并且在第九储液器和第一储液器之间以及在第十二储液器和第十一储液器之间设置周转水箱和循环泵，周转水箱2并连接清洗槽体，换液时槽体内直接注入50℃温水，换液工时减少60％，单片水耗降低166％，清洗产量输出提高 7.5％。

4.通过储液器内设置注水口、出水口、加热管、液位传感器和PLC控制器，实现清洗槽内的水位自动控制，具有生产效率高、清洗产品质量高、节能环保、使用方便、操作简单易行的优点。

附图说明

图1是本实用新型的硅片清洗设备的结构示意图；

图2是本实用新型第十一储液器-第十储液器-第九储液器水循环结构示意图；

图3是本实用新型第九储液器-第一储液器水循环结构示意图；

图4是本实用新型第十二储液器-第十一储液器水循环结构示意图；

图5是本实用新型储液器的结构示意图。

图中：

1、第一循环泵 2、第一周转水箱 3、第二循环泵

4、第二周转水箱 5、液位阀 6、PLC控制器

7、加热管 8、注水口 9、出水口

10、第一储液器 11、第二储液器 12、第三储液器

13、第四储液器 14、第五储液器 15、第六储液器

16、第七储液器 17、第八储液器 18、第九储液器

19、第十储液器 20、第十一储液器 21、第十二储液器

31、预清洗部 32、药液清洗部 33、第一漂洗部

34、化学液清洗部 35、第二漂洗部 36、慢提拉部

具体实施方式

如图1-3所示，本实例一种硅片清洗设备，包括依次设置的第一储液器 10、第二储液器11、第三储液器12、第四储液器13、第五储液器14、第六储液器15、第七储液器16、第八储液器17、第九储液器18、第十储液器、第十一储液器和第十二储液器组成的预清洗部31、药液清洗部32、第一漂洗部33、化学液清洗部34、第二漂洗部35和慢提拉部36，其中，预清洗部 31包括第一储液器10和第二储液器11，药液清洗部32包括第三储液器12、第四储液器13和第五储液器14，第一漂洗部33包括第六储液器15，化学液清洗部34包括第七储液器16，第二漂洗部35包括第八储液器17、第九储液器18、第十储液器19和第十一储液器20，慢提拉部36包括第十二储液器21，储液器均为清洗槽。

第九储液器18、第十储液器19和第十一储液器20的外沿均设置坡度，且第九储液器18的最高外沿低于第十储液器19的最低外沿，第十储液器19 的最高外沿低于第一储液器10的最高外沿，优选地，坡度设置为5-15°，使液体流动缓慢，第九储液器18、第十储液器19和第十一储液器20槽体高度依次升高，满足单边溢流，在生产的过程中，第十一储液器20液位高于第十储液器19，第十储液器19液位高于第九储液器18，第十一储液器20 溢流水通过槽体上沿流入第十储液器19，第十储液器19溢流水通过槽体上沿流入第九储液器18，通过液位差，实现纯水的循环使用。

第九储液器18与第一储液器10之间设置周转水箱和循环泵，用于将第九储液器18内的液体泵入第一储液器10内，第十二储液器21与第十一储液器20之间设置周转水箱和循环泵，用于将第十二储液器21内的液体泵入第十一储液器20内，实现纯水的循环使用，通过配置周转水箱2并连接清洗槽体，换液时槽体直接注入50℃温水，换液工时减少60％，清洗产量输出提高7.5％。

每个清洗槽内均包括注水口、出水口、加热管、液位传感器和PLC控制器，注水口和出水口设置在容器底部，PLC控制器控制加热管，液位传感器设置在容器内壁，通过PLC控制达到智能加热的目的，保持槽内液体恒温，液位阀实时监控槽内水位，同时防止水满溢出风险，通过出水口把换液储水箱内水注入相应药液槽与化学品槽。

一种清洗硅片清洗工艺，采用上述清洗设备，包括如下步骤：

预清洗在第一储液器10和第二储液器11内清洗，第一储液器10和第二储液器11内均为纯水，采用超声清洗，用于将硅片上的污染物软化、分离、溶解，在清洗的过程中，加热第一储液器10和第二储液器11内纯水的温度到40℃，采用机械手抓取盛放硅片的片篮，将片篮放入第一储液器10，硅片在第一储液器10内清洗240s后，机械手将片篮从第一储液器10内取出，放入第二储液器11内清洗，硅片在第二储液器11内的清洗时间为240s。

药液清洗在依次设置的第三储液器12、第四储液器13和第五储液器14 内清洗，第三储液器12、第四储液器13和第五储液器14内均为清洗剂，清洗剂采用君合清洗剂A液与B液的混合液，用于去除硅片表面的油污，其中，君合清洗剂A液与君合清洗剂B液的体积比为2:1，本实例中，第三储液器 12、第四储液器13和第五储液器14内的清洗剂为君合清洗剂A液1.5L，君合清洗剂B液0.75L，水300L，在生产过程中按水、A液、B液的次序依次添加进行配液，加热第三储液器12、第四储液器13和第五储液器14的温度到40℃，采用机械手抓取片篮，依次在第三储液器12、第四储液器13和第五储液器14内进行清洗，清洗时间均为240s。

第一次漂洗在第六储液器15内进行，第六储液器15内为纯水，采用超声清洗，用于清除硅片表面残留的药液，清洗的温度为40℃，清洗时间均为 240s。

化学液清洗在第七储液器16内进行，化学液清洗采用浓度为10％-20％的氢氧化钾溶液和浓度15％-16％的双氧水溶液的混合液，化学液的配液顺序为，先将氢氧化钾注入，等待30秒后再将过氧化氢注入，其中，氢氧化钾溶液与双氧水溶液的体积比为1:2，化学液清洗的温度为40℃，清洗时间为 240s，用于去除有机物。

第二次漂洗是将硅片分别浸泡在第八储液器17、第九储液器18、第十储液器19和第十一储液器20内，第八储液器17、第九储液器18、第十储液器19和第十一储液器20内均为纯水，采用超声清洗，去除硅片表面的化学液，在清洗的过程中，第八储液器17、第九储液器18、第十储液器19和第十一储液器20内纯水的温度为40℃，采用机械手抓取盛放硅片的片篮，依次将片篮放入第八储液器17、第九储液器18、第十储液器19和第十一储液器20，机械手将片篮从清洗槽内取出，放入下一个清洗槽内清洗，硅片在每个槽内的清洗时间均为240s。

慢提拉是将硅片浸泡在第十二储液器21内，通过机械手移除液面，使硅片表面水分均匀。

本实用新型的有益效果是：

1.硅片清洗设备通过依次设置的预清洗部、药液清洗部、第一漂洗部、化学液清洗部、第二漂洗部和慢提拉部组成，结合清洗液的作用，有效地改善了硅片表面的清洗效果，实现脏片率降低0.2％，制绒沾污不良降低0.8％，提高清洗效率和清洗质量。

2.化学液清洗部采用氢氧化钾和双氧水溶液的混合液清洗，利用氧化- 溶解-氧化-溶解的动态平衡反应，提高硅片表面的洁净度，提高了清洗能力，解决了由于清洗能力不足造成的后道制绒玷污的问题。

3.通过第九储液器、第十储液器、第十一储液器设置为单边溢流，并且在第九储液器和第一储液器之间以及在第十二储液器和第十一储液器之间设置周转水箱和循环泵，周转水箱2并连接清洗槽体，换液时槽体内直接注入40℃温水，换液工时减少60％，单片水耗降低166％，清洗产量输出提高 7.5％。

4.通过储液器内设置注水口、出水口、加热管、液位传感器和PLC控制器，实现清洗槽内的水位自动控制，具有生产效率高、清洗产品质量高、节能环保、使用方便、操作简单易行的优点。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。