一种硅片分片装置及系统的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种硅片分片装置及系统。


背景技术：

2.光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种。单晶硅片作为光伏发电的一种基础材料，有着广泛的市场需求。
3.目前，对硅晶棒进行切片后，需要对硅片进行清洗，否则硅片表面的污染物会影响半导体器件的性能。一般情况下，对硅片进行清洗前，需要将硅片逐片插入花篮里。在将硅片逐片插入花篮的过程中，需要利用硅片分片装置将硅片逐片由硅片叠层上吸附后，再通过传送装置将吸附在硅片分片装置上的硅片传送至花篮处。
4.现有技术中心，硅片分片装置在吸附硅片的过程中，相邻两片硅片的间距较小，甚至相邻两片硅片之间会出现重合的部分，使相邻两片硅片由于碰撞而产生棱边破损，导致硅片的破损率较高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种硅片分片装置及系统，用于在将硅片叠层上的硅片逐片传送的过程中，避免相邻两片硅片的棱边由于相互碰撞而产生破损。
6.第一方面，本实用新型提供一种硅片分片装置，用于从硅片叠层分离硅片。该硅片分片装置包括：传送机构、顶升机构及吸附板。吸附板具有吸附面，吸附面用于提供向上吸附硅片的吸附力。传送机构设在吸附板上，传送机构具有用于传送硅片的传送面，传送面与吸附面沿硅片堆叠方向上间隔排列，且传送面位于靠近所述硅片一侧。顶升机构，用于调整传送面与硅片叠层之间的距离，使传送面以预设频率传送硅片。在传送面与硅片叠层之间的距离减小的情况下，传送面传送硅片。在传送面与硅片叠层之间的距离增大的情况下，传送面与硅片分离。
7.采用上述技术方案的情况下，硅片分片装置包括顶升机构、吸附板及设在吸附板上的传送机构。其中，吸附板具有吸附面，吸附面用于提供向上吸附硅片的吸附力。传送机构具有用于传送硅片的传送面，述传送面与吸附面沿硅片堆叠方向上间隔排列，且传送面位于靠近硅片一侧。顶升机构用于调整传送面与硅片叠层之间的距离，使传送面以预设频率传送硅片。在传送面与硅片叠层之间的距离减小的情况下，传送面可以吸附位于硅片叠层顶层的硅片，使传送面可以将吸附在传送面上的硅片传送至下一个工位；在传送面与硅片叠层之间的距离增大的情况下，传送面将无法吸附位于硅片叠层顶层的硅片，即传送面与硅片分离。当传送面再次与硅片叠层之间的距离再次减小的情况下，传送面可以再次吸附位于硅片叠层顶层的硅片。如此循环往复，直至将硅片叠层中的硅片全部传送完毕，便可以使硅片叠层中的硅片逐一分离。
8.由上述可知，上述硅片分片装置的传送面上一次只能吸附一片硅片，且传送面以预设频率传送硅片。即：该硅片分片装置可以逐片、间隔的传送上述硅片叠层中的硅片。基
于硅片分片装置逐片、间隔的传送硅片，可以避免相邻两片硅片的棱边在传送过程中相互碰撞而产生破损，以降低硅片的破损率。
9.在一种可能的实现方式中，顶升机构具有以预设频率凸出传送面的顶升端，顶升端用于调整传送面与硅片叠层之间的距离，使传送面以预设频率传送硅片。
10.在一种可能的实现方式中，传送机构包括沿硅片的传送方向分布的多组滚动组件，多组滚动组件安装在吸附板上，多组滚动组件通过带传动的方式连接。
11.在一种可能的实现方式中，顶升机构与一个所述滚动组件轴连，顶升端随所述滚动组件周向旋转，以预设频率凸出传送面，用于调整传送面与硅片叠层之间的距离，使传送面以预设频率传送硅片。
12.在一种可能的实现方式中，传送机构还包括张紧组件，张紧组件与滚动组件通过带传动的方式连接。
13.当连接两组滚动组件的传送带在工作一段时间之后会被拉长，导致该传送带变松，容易打滑，必须使连接两组滚动组件的传送带重新张紧。因此，需要将每组滚动组件通过传送带与张紧组件连接。
14.在一种可能的实现方式中，传送机构还包括多组压片组件，沿硅片的传送方向上，多组压片组件连接于传送机构的前端，且多组压片组件的起始端用于压紧硅片叠层。
15.在硅片分片装置由硅片叠层上逐片传送硅片的过程中，为了防止吸附在传送面上的硅片倾翻，但又不影响吸附在传送面上的硅片的传送至下一个工位，需要采用压片组件压紧吸附在传送面上的硅片。
16.在一种可能的实现方式中，多组压片组件通过带传动的方式连接；压片组件及滚动组件均包括多个滚动件。
17.在一种可能的实现方式中，吸附面具有沿传送机构的传送方向分布的多个通孔，多个通孔共用一个吸附通道。
18.吸水口与一个吸附通道连通，而设在吸附板上的多个通孔共用一个吸附通道，也就是说，吸水口与多个一个吸附通道连通。一般情况下，一个吸附通道与水泵连通。水泵可以通过一个吸附通道向多个通孔提供负压力，位于硅片叠层顶层的硅片便可以通过多个通孔吸附在传送面上。
19.在一种可能的实现方式中，吸附板沿垂直于所述传送方向的最大宽度为23.5
㎜
，沿所述传送方向的最大宽度为24
㎜
。
20.为了使硅片分片装置每次只吸附一片硅片，吸附板的尺寸不能过大也不能过小。当吸附板的最大宽度为23.5
㎜
，吸附板的最大长度为24
㎜
时，可以使传送面每次只吸附一片硅片，进而避免相邻两片硅片由于相互碰撞而破损，以降低硅片在分片过程中的破损率。
21.第二方面，本实用新型还提供了一种硅片分片系统。该硅片分片系统包括上述第一方面或第一方面任一可能的实现方式所描述的硅片分片装置。
22.本实用新型第二方面提供的硅片分片系统的有益效果与第一方面或第一方面任一可能的实现方式所描述的硅片分片系统的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部
分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
24.图1为相关技术中长吸附板型的硅片分片装置对硅片叠层进行分片时的状态图；
25.图2为本实用新型实施例中硅片分片装置的的俯视平面结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例中硅片分片装置的侧视平面结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例中硅片分片装置对硅片叠层进行分片时的状态图。
具体实施方式
28.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在光伏或半导体制造领域，将硅晶棒加工成硅片的过程，一般采用多线切割工艺。多线切割工艺是采用钢线带动碳化硅磨料对硅晶棒进行切割，因此在切割完成后的硅片上会附着很多砂浆等杂物。为了不影响后续工艺，需要将硅片逐片分开，插入花篮内，并采用酸液、碱液等对硅片进行超声清洗，以便于将硅片上附着的砂浆等杂物清洗干净。
34.相关技术中，大多数生产硅片的企业采用手工方式分片，然后将硅片逐片插入花篮。由于硅片之间会残留砂浆，同时在水的作用力下，硅片之间会吸附的很紧。采用手工方式分片时由于用力不均，很容易造成硅片破损，分片效率也较低。
35.图1示例出了另一相关技术提供的长吸附板型的硅片分片装置对硅片叠层100进行分片时的状态图。参照图1，该长吸附板型的硅片分片装置可以包括长吸附板11、沿硅片的传送方向分布的多组压片组件2及滚动组件3。压片组件2及滚动组件3可以沿硅片的传送方向分别安装在长吸附板11上。长吸附板11上开设有共用三个吸附通道5的多个通孔121，
三个吸附通5道沿硅片的传送方向依次设置。三个吸附通道5可以与水泵连通，以向多个通孔121提供负压力。多组滚动组件3通过传送带以带传动的方式连接，以形成传送面。
36.在实际应用过程中，参照图1中的a，硅片叠层位于长吸附板型的硅片分片装置的下方，且该长吸附板型的硅片分片装置在使用过程中与硅片叠层100之间具有夹角。也就是说，在沿硅片的传送方向，硅片分片装置与硅片叠层100之间的距离越大。在初始状态下，硅片分片装置与硅片叠层100之间具有间隙，该间隙不影响硅片分片装置吸附位于硅片叠层100顶层的硅片。参照图1中的b和图1中的c，当传送面需要吸附硅片时，水泵通过三个吸附通道5向多个通孔121提供负压力，以便于传送面能够吸附位于硅片叠层100顶层的第一片硅片。参照图1中的d至图1中的f，当位于硅片叠层100顶层的第一片硅片还未完全脱离传送面时，位于硅片叠层100顶层的第二片硅片便已经吸附在传送面上。
37.由上述可知，由于该长吸附板型的硅片分片装置的长吸附板11的长度较长，导致位于硅片顶层的第一片硅片在没有完全脱离传送面的情况下，位于硅片叠层100顶层的第二片硅片已经被吸附在传送面上。此时，第一片硅片及第二片硅片之间可能会存在重合部位，导致两片硅片的棱边由于相互碰撞而产生破损。
38.针对上述技术问题，本实用新型实施例提供一种硅片分片系统。该硅片分片系统包括硅片分片装置及至少一个传送装置。该硅片分片装置通过对图1所示的长吸附板型的硅片分片装置进行改进制得，可以在对硅片叠层100进行分片的过程中，逐片、间隔的将硅片传送至传送装置上。该传送装置的传送速度可以大于或等于硅片分片装置的传送速度，以便于当硅片分片装置将硅片传送至传送装置后，传送装置能够加速将该硅片传送至下一个工位。采用该硅片分片系统，可以防止相邻两片硅片的棱边由于相互碰撞而产生破损，以降低硅片的破损率。
39.图2示例出了本实用新型实施例提供的硅片分片装置的俯视平面结构示意图，图3示例出了本实用新型实施例提供的硅片分片装置的侧视平面结构示意图。参照图2和图3，本实用新型实施例提供的硅片分片装置与图1所示的硅片分片装置的区别在于：图2和图3所示的硅片分片装置中包括的顶升机构，通过顶升机构调整传送面与硅片叠层之间的距离，使传送面以预设频率传送硅片即可。该硅片分片装置的具体结构如下。
40.参照图2和图3，本实用新型实施例提供的硅片分片装置包括：传送机构、顶升机构及吸附板12。吸附板12具有吸附面，吸附面用于提供向上吸附硅片的吸附力。传送机构设在吸附板12上，传送机构具有用于传送硅片的传送面，传送面与吸附面沿硅片堆叠方向上间隔排列，且传送面位于靠近硅片一侧。顶升机构，用于调整传送面与硅片叠层之间的距离，使传送面以预设频率传送硅片。在传送面与硅片叠层之间的距离减小的情况下，传送面传送硅片；在传送面与硅片叠层之间的距离增大的情况下，传送面与硅片分离，从而使传送面能以一定的频率吸附硅片且保持相邻的两片被传送硅片具有预设距离，避免相邻两片硅片的棱边由于相互碰撞而产生破损，以降低硅片的破损率。
41.参照图2，上述传送机构可以包括沿硅片的传送方向分布的多组滚动组件3。多组滚动组件3可以安装在吸附板12上，多组滚动组件3可以通过带传动的方式连接。每组滚动组件3可以包括多个滚动件。应理解，在实际应用过程中，滚动件需要与动力源动力连接。该动力源可以包括电机或气缸，但不仅限于此。
42.在一种示例中，上述传送机构可以包括沿硅片的传送方向分布的两组滚动组件3，
两组滚动组件3均可以安装在吸附板12上，每组滚动组件3可以包括两个滚动件。任意一组滚动组件3中包括的两个滚动件可以轴连在一起。两组滚动组件3中相对应的两个滚动件之间可以通过传送带连接。此时传送带靠近硅片叠层100的一侧即为传送面。参照图2，顶升机构具有以预设频率凸出传送面的顶升端4，顶升端4用于调整传送面与硅片叠层之间的距离，使传送面以预设频率传送硅片。
43.在一种示例中，参照图3，顶升机构与一个所述滚动组件轴连，顶升端4随所述滚动组件周向旋转，以预设频率凸出传送面，用于调整传送面与硅片叠层之间的距离，使传送面以预设频率传送硅片。
44.例如：上述顶升机构可以包括凸轮6。该凸轮6可以与上述其中一个滚动组件3轴连。例如：该凸轮6可以设在上述轴连在一起的两个滚轮之间。凸轮6中凸出滚轮的部分即为顶升机构的顶升端4。当顶升机构的顶升端4未凸出吸附板12的吸附面时，传送面与硅片叠层之间的距离增大；当顶升机构的顶升端4凸出吸附板12的吸附面时，传送面与硅片叠层之间的距离减小。
45.在实际应用过程中，滚动组件3运动时，可以带动顶升机构所包括的凸轮6做旋转运动。当凸轮6中顶升端4间隔的凸出吸附板12的吸附面，以调整传送面与硅片叠层100之间距离。当凸轮6中顶升端4凸出吸附板12的吸附面时，传送面与硅片叠层100之间的距离较大，传送面无法吸附位于硅片叠层100顶层的硅片。当凸轮6中顶升端4未凸出吸附板12的吸附面时，传送面与硅片叠层100之间的距离较小，传送面能够吸附位于硅片叠层100顶层的硅片。应理解，顶升机构也可以为其它结构，在此不作具体限制。
46.在另一种示例中，顶升机构也可以安装在吸附板12上，比如：在吸附板12侧面开设一个安装孔，将顶升机构设在安装孔内。此时，顶升机构可以与动力源动力连接，动力源带动顶升机构的顶升端4以预设频率凸出传送面，以调整传送面与硅片叠层之间的距离，使传送面以预设频率传送硅片。在一种示例中，参照图2，吸附板12的吸附面为吸附板12靠近硅片叠层100的一面，吸附面上具有沿所述传送机构的传送方向分布的多个通孔121，多个通孔121可以沿传送机构的传送方向分布。同时，吸附板12上还开设有与上述一个吸附通道5连接的吸水口122。吸水口122与一个吸附通道5连通，也就是说，吸水口122可以与多个通孔121连通。
47.为了进一步降低相邻两片硅片的棱边摩擦破损，多个通孔121可以共用一个吸附通道5，此时吸附板12只能吸附一片硅片。在实际使用过程中，上述一个吸附通道5可以与水泵连通。水泵可以通过一个吸附通道5向多个通孔121提供负压力，位于硅片叠层100顶层的硅片便可以通过多个通孔121吸附在传送面上。为了便于使硅片平稳的吸附在传送面上，多个通孔121与传送面在吸附板12上的投影的位置不重叠。参照图2，为了使硅片分片装置每次只吸附一片硅片，吸附板12尺寸不能过大也不能过小。当吸附板12所述吸附板沿垂直于所述传送方向的最大宽度为23.5
㎜
，沿所述传送方向的最大宽度为24
㎜
时，可以使传送面每次只吸附一片硅片，进而避免相邻两片硅片由于相互碰撞而破损。
48.参照图4，上述传送机构还可以包括张紧组件7。张紧组件7可以与每组滚动组件3通过带传动的方式连接，张紧组件7可以包括多个滚动件。当传送机构包括张紧组件7时，动力源可以和张紧组件7包括的滚动件动力连接。
49.例如：张紧组件7可以包括两个轴连在一起的滚动轮。每个滚动轮可以通过传送带
与相应滚动组件3包括的滚动轮连接在一起。
50.在实际使用过程中，连接两组滚动组件3的传送带在工作一段时间之后，会被拉长，导致该传送带变松，容易打滑，增加了吸附在传送面上的硅片摔落的风险。因此，必须使连接两组滚动组件3的传送带重新张紧。
51.参照图2，传送机构还可以包括多组压片组件2。沿硅片的传送方向上，多组压片组件2连接于传送机构的前端，且多组压片组件2的起始端用于压紧所述硅片叠层100。每组压片组件2可以包括多个滚动件。
52.在一种示例中，参照图2，每组压片组件2均可以设在吸附板12上，且压片组件2与传送机构沿硅片的传送方向分布。每组压片组件2可以包括两个轴连在一起的滚动轮。
53.在实际应用过程中，在硅片分片装置由硅片叠层100上逐片传送硅片的过程中，起始状态下，多组压片组件2的起始端压紧硅片叠层100，吸附板12提供向上的吸附力后，硅片被吸附并通过传送面进行传送，为了防止吸附在传送面上的硅片倾翻，但又不影响吸附在传送面上的硅片的运动，需要采用压片组件2压紧吸附在传送面上的硅片。
54.图4示例出了本实用新型实施例提供的硅片分片装置对硅片叠层100进行分片时的状态图。参照图4中的a，硅片分片装置包括多组压片组件2，在使用过程中与硅片叠层100之间具有夹角，在沿硅片的传送方向，硅片分片装置与硅片叠层100之间的距离越大。在初始状态下，硅片分片装置与硅片叠层100之间具有间隙，该间隙不影响硅片分片装置吸附位于硅片叠层100顶层的硅片。参照图4中的b、图4中的c及图4中的e，当传送面与硅片叠层之间的距离减小时，位于硅片叠层顶层的硅片可以吸附在传送面上，传送面传送该硅片至下一个工位。同时，由于传送面与吸附面沿硅片叠层方向上间隔排列，且传送面位于靠近硅片一侧，因此在传送面传送硅片的过程中，吸附面不会直接与硅片接触。基于吸附面不会直接与硅片接触，可以避免传送面在传送硅片的过程中，硅片与吸附面之间产生摩擦力，导致传送面无法正常传送硅片。参照图4中的d，传送面与硅片叠层之间的距离增大时，传送面将无法吸附位于硅片叠层顶层的硅片，即传送面与硅片分离。由此可见，采用该硅片分片装置能够逐片、间隔的传送硅片叠层100上的硅片，可以防止相邻两片硅片的棱边在传送过程中相互碰撞而产生破损，以降低硅片的破损率。
55.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。