硅料的清洗方法

1、硅料的清洗方法講解（圖文）在一個(gè)行業(yè)一個(gè)產(chǎn)品某種意義上來說都有其一個(gè)特定性。要解決一個(gè)問題，我們首先要了解產(chǎn)品的來與去。就太陽能原料而言，我們從以下方面來談它的來去，就是通常我們說的輸入。原生多晶：按常規(guī)考慮，原生多晶在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)廠家的成品已經(jīng)經(jīng)過清洗處理，在拉單晶和鑄多晶時(shí)，直接投入即可。但問題是：1、生產(chǎn)廠家處理了沒有?2、生產(chǎn)廠家處理的結(jié)果是什么?3、在物流、儲(chǔ)存時(shí)有沒有出現(xiàn)雜質(zhì)侵入等原因。通常一般廠家不放心直接使用，需要把此料進(jìn)行一次酸洗后才放心。硅料表面和縫隙中壓留酸分子，然后再用超聲波通過循環(huán)純水進(jìn)行漂洗。還有一個(gè)問題，我們?cè)谒嵯春推催^程中的硅料不可能懸空在溶液中，如果雜質(zhì)

2、剛好在兩個(gè)硅料或硅料與洗籃接觸點(diǎn)，那不是還沒洗到嗎?所以一般要?jiǎng)右幌拢赡芎苌儆腥酥肋@動(dòng)的原因，或根本沒有在意。頭尾料：在生產(chǎn)硅片中要對(duì)硅棒或硅錠進(jìn)行切方處理，剩下的叫頭尾、邊皮料。因?yàn)榇蠹抑拦枇鲜强梢栽偕?，所以切下的頭尾料要再利用怎么辦?那就是清洗。我們先分析頭尾料上的雜質(zhì)：1、切割后金屬離子的轉(zhuǎn)移;2、切割液的殘留;3、物流留下的污物。這三個(gè)問題怎樣處理?切割液的殘留和物流留下的污物用超聲堿洗解決，金屬離子用酸洗解決。碎片料：在我們切片、脫膠、清洗、物流過程中，因?yàn)榉N種原因會(huì)產(chǎn)生碎片，碎片的主要特性是粘合，主要雜質(zhì)為切割砂液，我們可以利用碎片在溶液中的翻轉(zhuǎn)漂浮對(duì)其分離清洗，達(dá)到它的

3、清潔度一致性。堝底料：堝底料的主要去除對(duì)象是石英，在對(duì)堝底料進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)對(duì)大塊石英進(jìn)行打磨，然后在酸液中進(jìn)行長時(shí)間浸泡處理。綜合上述情況，我們注意到了在各種不同類的情況下，要用不同工藝來解決。我們?cè)谶@洗料過程中要把握：1、料要?jiǎng)?、漂要清3、流程要準(zhǔn)確。其他料：除以上四種料以外還有廢電池片、IC料及半導(dǎo)體芯片等一些硅料芯片，要對(duì)其除金屬、藍(lán)薄、銀漿等前期處理。一、硅料的浸泡隨著多晶硅產(chǎn)能逐漸增加，原料對(duì)生產(chǎn)商而言有更多的選擇，同時(shí)也會(huì)放棄一些利用價(jià)值低的廢料。但對(duì)處理相對(duì)簡單，低成本的可再利用料仍可以降低成本，這些主要是坩堝底料和半導(dǎo)體廢片料等。我們?cè)趯?duì)堝底料和半成品半導(dǎo)體硅片進(jìn)行除石英和金

4、屬電路處理上通常采用洗籃和花籃靜止泡洗12小時(shí)(根據(jù)酸的濃度和比例。這種方法是最簡易和節(jié)約成本的。問題在于靜止過程中料的表面和酸反應(yīng)、酸的處理能力需要長時(shí)間慢慢釋放。在此種情況下，如果加入循環(huán)泵，用于攪拌酸液，縮短浸泡時(shí)間更能起到均勻處理的作用。如果用以上常規(guī)方法對(duì)小顆粒堝底料、碎電池片料和有電路半導(dǎo)體料進(jìn)行浸泡就很難處理或者會(huì)造成更多的浪費(fèi)。因?yàn)樵谔幚黼s質(zhì)過程中，酸在料的中心點(diǎn)的處理能力大大減弱，而在外圍酸的強(qiáng)度沒有改變，同時(shí)也損耗硅料。針對(duì)此種情況要采用翻轉(zhuǎn)式浸泡，利用浮力翻動(dòng)，使得料在酸液中能進(jìn)行均勻浸泡處理。二、硅料的堿洗在生產(chǎn)太陽能單晶多晶硅片過程中，都會(huì)產(chǎn)生晶棒的頭尾邊皮和切割后的

5、殘余。其表面在加工過程中殘留了切割液、金屬離子、指紋和附帶雜質(zhì)等。1、通常是把部分料在回用過程中需通過堿洗，從產(chǎn)生至清洗回用這個(gè)過程中要注意三個(gè)事項(xiàng)：A.殘余料產(chǎn)生到清洗時(shí)間盡量要短;B.硅料盡量浸入溶液，不要裸露在空氣中;C.操作過程中應(yīng)避免指紋留在硅料上。2、清洗過程：超聲堿洗超聲漂洗超聲漂洗3、清洗工藝：(一般情況清洗槽 溶液 時(shí)間 溫度 超聲功率超聲堿洗 堿+ID 20min6080 20w/升超聲漂洗 ID 20min 常溫 20w/升超聲漂洗 ID 20min 常溫 20w/升4、清洗的頭尾邊料：堿洗中主要清洗目的是去掉切割液和附帶物等雜質(zhì)。切割下來的料放置時(shí)間過久會(huì)增加切割液和雜

6、質(zhì)的附著力，比如用完餐的碟子上的油脂，凝固了以后清洗時(shí)間會(huì)延長，清洗難度也增加了。如果時(shí)間過長、溫度不宜或環(huán)境不好還會(huì)造成氧化等化學(xué)反應(yīng)，就像日常用的水龍頭，經(jīng)常擦洗會(huì)一直光亮，長時(shí)間不擦洗，被氧化成花紋等不良后果，很難恢復(fù)到以前的樣子。關(guān)于指紋的清洗工藝更難，原因有二：1、每個(gè)人分泌的手汗不同;2、每個(gè)人手指接觸的地方不同。指紋帶來的雜質(zhì)比較復(fù)雜，有酸性、有堿性、有油性，并且這些雜質(zhì)會(huì)在料表面產(chǎn)生物理和化學(xué)反應(yīng)。我們對(duì)清洗沒有指紋的硅料，用一種通用工藝就可以處理的。因此在清洗行業(yè)里指紋是最難清洗的一種雜質(zhì)，要處理長時(shí)間裸放的硅料我們的工藝要增加浸泡槽，使雜質(zhì)的附著力柔化。對(duì)有裂紋的硅料和坩底

7、料的堿洗盡量要讓紋路裂開，因?yàn)殡s質(zhì)或氧化物在裂紋里很難清洗干凈。如果沒有氧化物在堿洗過程中堿液也會(huì)侵入到裂紋里，從而漂洗工藝?yán)镌黾恿穗y度。5、清洗碎片料：在切割、脫膠和清洗等過程中產(chǎn)生的碎片，通常是放在單槽或多槽超聲波中清洗。此方面存在的問題在于碎片有兩個(gè)平面，它們?nèi)菀渍澈?。在粘合處的雜質(zhì)、油污很難被清洗出來。通過人工來處理一方面勞動(dòng)強(qiáng)度大，另一方面硅片會(huì)更碎，更難處理。我們介紹的方法是把碎片放入一個(gè)特定籃筐內(nèi)，讓其在溶液中翻轉(zhuǎn)，利用溶液浮力和籃筐的翻轉(zhuǎn)讓硅片在溶液中漂浮，從而達(dá)到分離，完全清洗干凈粘合面的雜質(zhì)和油污。要清洗干凈一種硅料首先要分析硅料的種類，繼而選擇適合的工藝和方法。沒有洗不干

8、凈的料只有不正確的洗料方法。對(duì)癥下藥才能事半功倍。三、硅料的酸洗在生產(chǎn)單晶棒和多晶塊時(shí)，使用的硅料的純度須達(dá)到99.9999%以上。酸洗的目的主要是去除金屬離子和氧化皮，原生多晶主要是在炸料時(shí)產(chǎn)生，頭尾堝底及碎片主要是在切割時(shí)等情況產(chǎn)生。1、酸洗方法：A、原生多晶在生產(chǎn)廠家經(jīng)過清洗處理原則上不需要再進(jìn)行酸洗，對(duì)一些包裝損壞或有疑惑的硅料依據(jù)情況選擇酸洗方式。一般采用檸檬酸或氫氟酸處理即可，若表面有氧化現(xiàn)象的采用混合酸洗;B、頭尾、堝底和碎片料，鑄多晶時(shí)可以采用單酸洗，拉單晶時(shí)必須采用混合酸洗;C、小顆粒和碎片料在酸洗時(shí)一定要多翻動(dòng)，使其充分反應(yīng)。2、酸洗工藝：A、根據(jù)不同硅料的情況配置相應(yīng)的混

9、合酸比例及選擇酸的種類;B、 酸反應(yīng)純水漂洗純水沖洗(酸洗到漂洗要注意控制時(shí)間避免氧化3、酸洗設(shè)備：現(xiàn)今一般企業(yè)都采用二槽式手動(dòng)酸洗產(chǎn)品：即酸槽、水槽另加沖水槽。此設(shè)備適用于普通大塊硅料清洗，對(duì)小顆粒和碎片硅料清洗有一定難度。再者對(duì)操作人員要求相對(duì)較高，酸霧和酸液對(duì)操作人員的危害系數(shù)增多?？紤]安全生產(chǎn)和為了保證產(chǎn)品清潔度，在此設(shè)備上做了三項(xiàng)工藝改進(jìn)：A、在人員安全方面：采用了傳動(dòng)方式將工件籃放置在升降機(jī)構(gòu)上，自動(dòng)下降至酸槽，可避免酸液和酸霧對(duì)操作人員造成的傷害。處理時(shí)間可以定時(shí)，到時(shí)自動(dòng)升起。B、在酸霧處理方面：常規(guī)辦法是頂部吸風(fēng)，致使酸霧在上升過程中易膨脹，泄漏到車間。采用槽體側(cè)吸風(fēng)方法，在

10、酸霧剛產(chǎn)生時(shí)就進(jìn)行吸霧處理，頂部吸風(fēng)和后吸風(fēng)加強(qiáng)，空氣對(duì)流避免酸霧往前泄漏;C、在均勻清洗硅料方面：在升降機(jī)構(gòu)上設(shè)計(jì)一個(gè)翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，硅料一進(jìn)入槽體即開始翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，硅料便在酸液中滾動(dòng)從而達(dá)到均勻清洗的目的。在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)完成清洗，翻轉(zhuǎn)停止，工件籃升出酸液;D、在純水漂洗槽內(nèi)具有同樣自動(dòng)升降和翻轉(zhuǎn)功能，達(dá)到無死角漂洗目的。四、硅料的超聲漂洗：1、在硅料酸洗后，雖然經(jīng)過了漂洗和沖洗，但在硅料的表面或縫隙等仍有可能殘留酸。如果直接干燥，殘留酸會(huì)對(duì)硅料進(jìn)行氧化，因此還需在酸洗后進(jìn)行超聲漂洗。2、現(xiàn)在一般廠家采用酸洗后經(jīng)過二級(jí)超聲漂洗后，烘干、包裝，還有一種是在超聲漂洗后，再在ID水中養(yǎng)一段時(shí)間后烘干、包裝。實(shí)際上這些工序要分清硅料的種類和生產(chǎn)車間的環(huán)境等因素而定。