一种硅片烘干装置及烘干方法与流程

本公开涉及硅片烘干，具体而言，涉及一种硅片烘干装置及烘干方法。

背景技术：

1、硅片是半导体器件、太阳能电池及相关电子产品制造过程中的重要基础材料。在硅片清洗、制绒、刻蚀、抛光或湿法处理等工序完成后，其表面通常会残留大量水分。若未能及时、充分地去除表面及微结构中的水分，容易导致硅片表面产生水渍、水印、污染物残留等现象，进而影响后续工艺的加工质量和产品良率。因此，在硅片生产过程中，通常需要对经过湿法处理后的硅片进行烘干处理。

2、现有技术中，硅片的烘干方式大多采用热风烘干方式，其中，热风烘干通过加热空气并使热空气流经硅片表面，以带走硅片表面的水分，进而满足了硅片的烘干需求。然而，采用上述烘干方式工作时，热空气在与硅片接触后会携带大量蒸发形成的水蒸气，导致循环气流中的湿度逐渐升高。随着气流湿度增加，热空气继续吸收水分的能力下降，从而影响水分蒸发效率。同时，部分热量会随气流流动而散失，导致热能利用率降低。为了保证烘干效果，往往需要延长烘干时间或提高加热功率，进而增加设备能耗。

3、因此，如何在避免烘干过程中气流湿度持续升高的同时，提升硅片的烘干效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种硅片烘干装置及烘干方法，解决了背景技术中提到的技术问题。

2、根据第一方面，本公开提供的一种硅片烘干装置，包括具有烘干槽的烘干机箱，所述烘干槽用于容纳多个竖向放置的待烘干硅片，所述烘干机箱内设有供热腔和鼓风腔，所述供热腔与所述烘干槽之间通过第一通风口相连通，所述鼓风腔与所述烘干槽之间通过第二通风口相连通；

3、所述烘干槽内设有用于向所述烘干槽内提供氮气的氮气管，所述烘干机箱上安装有抽湿管；所述氮气管的出气位置、所述待烘干硅片的放置位置以及所述抽湿管的抽气位置呈递增趋势，氮气自下而上流经所述待烘干硅片并驱动所述待烘干硅片表面蒸发形成的部分湿气向所述抽湿管迁移，以在所述烘干槽内形成定向排湿气流；

4、所述供热腔内设有供热组件，所述鼓风腔内设有鼓风组件；所述鼓风组件用于将热气流吹向所述待烘干硅片，所述烘干机箱内的部分气流在所述烘干槽、所述供热腔以及所述鼓风腔之间循环流动，并与定向排湿气流协同烘干所述待烘干硅片。

5、可选地，所述鼓风组件包括位于所述鼓风腔内的鼓风扇，所述第二通风口的开口面积大于所述鼓风扇沿垂直于所述第二通风口的方向上的投影面积，所述烘干机箱上安装有用于驱动所述鼓风扇进行旋转的鼓风电机。

6、可选地，所述鼓风腔内设有第一导风板和第二导风板，所述第一导风板的高度高于所述第二导风板的高度，所述第一导风板呈倾斜状态设置，所述第一导风板的一端靠近所述供热腔，所述第一导风板的另一端靠近所述第二通风口。

7、可选地，所述第二通风口呈圆形设置，所述第二导风板包括相连的直线段和弧线段，所述直线段的一端靠近所述供热腔，所述弧线段、所述第二通风口以及所述鼓风扇的圆心均相同。

8、可选地，所述鼓风腔内设有与所述烘干机箱转动连接的调风板，所述调风板位于所述第一导风板和所述第二导风板之间；

9、所述鼓风腔内还设有第一限位柱和第二限位柱，所述调风板用于在第一调风状态下抵接于所述第一限位柱，并在第二调风状态下抵接于所述第二限位柱。

10、可选地，所述供热组件包括发热管，所述发热管的长度方向与相邻两个所述待烘干硅片的间隙延伸方向相同，所述烘干槽内设有位于所述第一通风口处的过滤器，所述第一通风口的至少部分与所述过滤器相重叠。

11、可选地，所述发热管的数量设为多个，多个所述发热管呈两列设置，每列的所述发热管均沿竖直方向间隔分布，每一个所述发热管的高度均不同。

12、可选地，所述氮气管的开口端伸出所述烘干槽，所述氮气管位于所述烘干槽内的一端为封闭端，所述氮气管的侧壁开设有释放气孔。

13、可选地，所述释放气孔的数量设为多个，多个所述释放气孔沿直线间隔排列且开设于所述氮气管背对所述待烘干硅片的侧壁上。

14、可选地，所述烘干机箱上设有与所述烘干槽相通的进料口，所述进料口处安装有封闭组件，所述封闭组件用于在所述待烘干硅片进料时打开所述进料口，并在所述待烘干硅片烘干时关闭所述进料口。

15、可选地，所述封闭组件包括封闭盖和封闭气缸，所述封闭盖的一侧与所述烘干机箱铰接，所述封闭盖与所述封闭气缸的伸缩杆之间通过连杆连接，所述烘干机箱上设有用于对所述连杆避让的避让槽，所述封闭气缸的底部与所述烘干机箱铰接。

16、可选地，所述封闭盖包括盖壳，所述盖壳的内侧安装有棉封板，所述盖壳的每一边设有卡槽，所述卡槽内嵌设有密封条，所述棉封板位于四个所述密封条的内侧。

17、根据第二方面，本公开提供的一种硅片烘干方法，应用于如第一方面所述的硅片烘干装置，包括：

18、步骤s1，将多个待烘干硅片竖向放置于所述烘干槽内，使相邻两个所述待烘干硅片之间形成供气流流通的间隙；

19、步骤s2，启动供热组件和鼓风组件，在所述供热腔内形成热气流，并使所述热气流经所述鼓风腔和第二通风口进入烘干槽，并沿所述待烘干硅片之间的间隙流动，对所述待烘干硅片进行加热烘干；

20、步骤s3，通过氮气管向所述烘干槽内通入氮气，使氮气自下而上流经所述待烘干硅片，并驱动所述待烘干硅片表面蒸发形成的部分湿气向上迁移，形成定向排湿气流；

21、步骤s4，通过抽湿管抽出部分湿气，并在所述烘干槽、所述供热腔以及所述鼓风腔之间形成循环热气流，通过所述循环热气流和所述定向排湿气流对所述待烘干硅片进行协同烘干。

22、由上述技术方案可知，本公开示例性实施例中的硅片烘干装置及烘干方法，至少具备以下优点和积极效果：

23、本公开提供的硅片烘干装置，包括烘干机箱、供热组件、鼓风组件、氮气管以及抽湿管。供热组件和鼓风组件形成循环热气流，将待烘干硅片进行加热烘干；同时，氮气管向烘干槽内通入氮气，氮气自下而上流经待烘干硅片并推动蒸发形成的湿气向抽湿管迁移，从而在烘干槽内形成定向排湿气流。通过循环热气流与定向排湿气流协同作用，可及时将硅片表面蒸发产生的湿气排出，避免因湿气在循环气流中持续积聚而导致气流湿度升高，保持循环气流较强的吸湿能力，提高水分蒸发效率。同时，部分热气流在烘干槽、供热腔以及鼓风腔之间循环利用，减少热量损失，提高热能利用率。因此，本公开能够在保证烘干质量的同时提高硅片烘干效率，缩短烘干时间并降低设备能耗。

24、本公开应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

1.一种硅片烘干装置，其特征在于，包括具有烘干槽的烘干机箱，所述烘干槽用于容纳多个竖向放置的待烘干硅片，所述烘干机箱内设有供热腔和鼓风腔，所述供热腔与所述烘干槽之间通过第一通风口相连通，所述鼓风腔与所述烘干槽之间通过第二通风口相连通；

2.根据权利要求1所述的硅片烘干装置，其特征在于，所述鼓风组件包括位于所述鼓风腔内的鼓风扇，所述第二通风口的开口面积大于所述鼓风扇沿垂直于所述第二通风口的方向上的投影面积，所述烘干机箱上安装有用于驱动所述鼓风扇进行旋转的鼓风电机。

3.根据权利要求2所述的硅片烘干装置，其特征在于，所述鼓风腔内设有第一导风板和第二导风板，所述第一导风板的高度高于所述第二导风板的高度，所述第一导风板呈倾斜状态设置，所述第一导风板的一端靠近所述供热腔，所述第一导风板的另一端靠近所述第二通风口。

4.根据权利要求3所述的硅片烘干装置，其特征在于，所述第二通风口呈圆形设置，所述第二导风板包括相连的直线段和弧线段，所述直线段的一端靠近所述供热腔，所述弧线段、所述第二通风口以及所述鼓风扇的圆心均相同。

5.根据权利要求3所述的硅片烘干装置，其特征在于，所述鼓风腔内设有与所述烘干机箱转动连接的调风板，所述调风板位于所述第一导风板和所述第二导风板之间；

6.根据权利要求1所述的硅片烘干装置，其特征在于，所述供热组件包括发热管，所述发热管的长度方向与相邻两个所述待烘干硅片的间隙延伸方向相同，所述烘干槽内设有位于所述第一通风口处的过滤器，所述第一通风口的至少部分与所述过滤器相重叠。

7.根据权利要求6所述的硅片烘干装置，其特征在于，所述发热管的数量设为多个，多个所述发热管呈两列设置，每列的所述发热管均沿竖直方向间隔分布，每一个所述发热管的高度均不同。

8.根据权利要求1所述的硅片烘干装置，其特征在于，所述氮气管的开口端伸出所述烘干槽，所述氮气管位于所述烘干槽内的一端为封闭端，所述氮气管的侧壁开设有释放气孔。

9.根据权利要求8所述的硅片烘干装置，其特征在于，所述释放气孔的数量设为多个，多个所述释放气孔沿直线间隔排列且开设于所述氮气管背对所述待烘干硅片的侧壁上。

10.根据权利要求1所述的硅片烘干装置，其特征在于，所述烘干机箱上设有与所述烘干槽相通的进料口，所述进料口处安装有封闭组件，所述封闭组件用于在所述待烘干硅片进料时打开所述进料口，并在所述待烘干硅片烘干时关闭所述进料口。

11.根据权利要求10所述的硅片烘干装置，其特征在于，所述封闭组件包括封闭盖和封闭气缸，所述封闭盖的一侧与所述烘干机箱铰接，所述封闭盖与所述封闭气缸的伸缩杆之间通过连杆连接，所述烘干机箱上设有用于对所述连杆避让的避让槽，所述封闭气缸的底部与所述烘干机箱铰接。

12.根据权利要求11所述的硅片烘干装置，其特征在于，所述封闭盖包括盖壳，所述盖壳的内侧安装有棉封板，所述盖壳的每一边设有卡槽，所述卡槽内嵌设有密封条，所述棉封板位于四个所述密封条的内侧。

13.一种硅片烘干方法，应用于如权利要求1至12中任意一项所述的硅片烘干装置，其特征在于，包括：