一种使用直径０．１ｍｍ钢线切割硅片的工艺制造技术

一种使用直径０．１ｍｍ钢线切割硅片的工艺，将ＳｉＣ金刚砂与切削液按照１：１～１：１．２的质量比进行配比，在胶固化的过程中使用５－１０ｋｇ加压重锤对单晶加压，排除多余的胶；加压时间为０．５－３小时；使用直径０．１０ｍｍ钢线，在１５－２３Ｎ的预加张力作用下，线速度４００－１０００ｍ／ｍｉｎ，工作台下降速度在０．３－１ｍｍ／ｍｉｎ。切割行程根据单晶实际直径设定，用直径０．１ｍｍ钢线切割硅片可以有效降低切割损耗量，有效缩小切割损耗量，改善切割表面质量，相比普遍采用的０．１４ｍｍ、０．１２ｍｍ钢线节约原材料６．４５％和２．１５％，而且硅片的厚度越小，效益越明显。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体硅片的切片工艺，特别是一种使用直径0. Imm钢线切割硅 片的工艺。
技术介绍
太阳能电池发电技术，以其绿色环保、取之不尽、应用场合广泛等特性，正在全球 范围内得到蓬勃的发展和广泛的应用。然而，目前太阳能电池较高的成本，是其目前面临的 最大问题。原材料一直是太阳能硅片加工过程中最大的成本，降低刀口损耗和薄片化，是太 阳能硅片加工的发展方向。降低切割钢线的直径和切割砂的粒径可以降低切片刀口损失，但是同时会造成切 割能力的下降和断线率的上升，在改变钢线直径的同时，需要进行适当的工艺调整。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为克服现有技术的不足，提供一种使用直径0. IOmm钢线切割 的工艺，使用单向供线的用线方法，配合适当的钢线张力和工作台下降速度完成硅片切割， 实现提高单位公斤出片率，减低切割消耗，降低切割断线不良率的效果。本专利技术是通过这样的技术方案实现的一种用直径0. Imm钢线切割硅片的工艺， 其特征在于，包括如下次序步骤(1)砂浆配制将SiC金刚砂与切削液按照1:1 1 :1. 2的质量比进行配比，使砂浆 密度达到1. 6 1. 7之间，使用机械搅拌的方式，搅拌6 12小时；(2)粘棒单晶在粘接前，对单晶表面进行处理，使用无水乙醇擦拭单晶粘接表面，粘接 剂使用美国AD胶，连接材料使用玻璃板，在胶固化的过程中使用5-10kg加压砝码对单晶加 压，排除多余的胶；加压时间为0. 5-3小时；(3)切割预热切割前砂浆在切割工作舱内进行循环，并使用300-500m/min的速度进 行钢线往复运行，使切割环境达到稳定状态。预热时间为10-90分钟；(4)切割切割工艺设定，使用直径0.IOmm钢线，在15-23N的预加张力作用下，线速度 400-1000m/min,工作台下降速度在0. 3-lmm/min.切割行程根据单晶实际直径设定；(5)下料单晶切割完毕后，关闭砂浆供给，打开切割舱门，确认单晶是否切割完全，点 动慢速抬升按钮，确认钢线是否夹线。单晶完全与钢线脱离后，按快速抬升按钮，工作台复 位到原点，将单晶使用下料车取下；(6)去胶切下后的硅片倒悬于冲片设备上，使用清水喷淋冲洗硅片间的砂浆，清水喷 淋5-20分钟，基本将砂浆冲净后，用手将硅片取下；(7)清洗使用湿法化学超声清洗的方法，每个工位超声清洗时间为3-10分钟，清洗过 程中硅片在清洗槽中上下抛动，进行硅片表面的清洗，去离子水对硅片进行漂洗后，甩干或 者烘干干燥。本专利技术采用直径0. Imm钢线进行半导体硅片切割具有如下明显效果可以有效降 低切割损耗量，有效缩小切割损耗量，改善切割表面质量，相比普遍采用的0. 14mm、0. 12mm 钢线节约原材料6. 45%和2. 15%.而且硅片的厚度越小，效益越明显。附图说明图1单晶粘棒示意图中1.加压重锤，2.单晶，3.胶层，4.装配底座。具体实施例方式为了更清楚的理解本专利技术，结合实施例详细描述本专利技术本实例所用钢线为直径0. IOmm钢线。金刚砂为2000#绿碳化硅，切削液为PEG205，所 用槽轮槽距为350 μ m,多线切割机型号梅耶伯格DS-264 ； 原料125*125太阳能方棒， 以下是使用直径0. Ilmm钢线进行硅片切割的生产方法及具体工艺(1)砂浆配置操作者将金刚砂进行烘干，烘干温度40-70度，烘干时间20-60分钟，本 实例采用40分钟。按照配比(本实例采用质量比切削液金刚砂=1 :0. 95)计算切削液与金 刚砂用量，进行称重，在搅拌桶中进行砂浆配置，搅拌时间为6-M小时，本实例采用12小 时，砂浆密度控制在1. 6-1. 65之间。(2)粘棒单晶在粘接前，对单晶表面进行处理，使用无水乙醇擦拭单晶粘接表面， 粘接剂使用美国AD胶，连接材料使用玻璃板，在胶固化的过程中使用5-10kg加压重锤对单 晶加压，加压时间为0. 5-3小时，本实施例加压时间为0. 5小时，排除多余的胶。(3)切割预热切割前砂浆在切割工作舱内进行循环，并使用300-500m/min的 速度进行钢线往复运行，使切割环境达到稳定状态。预热时间根据设备停机时间调整，为 10-90分钟，本实例采用15分钟。预热完毕，对切割轮进行检查。(4)切割设定工作台接触位置和切割行程，按照设定的工艺进行切割。本实施例采用线速度11米/秒；供线张力17牛.回线张力16牛权利要求1. 一种使用直径0. Imm钢线切割硅片的工艺，其特征在于，包括如下次序步骤(1)砂浆配制将SiC金刚砂与切削液按照1:1 1 :1. 2的质量比进行配比，使砂浆 密度达到1. 6 1. 7之间，使用机械搅拌的方式，搅拌6 12小时；(2)粘棒单晶在粘接前，对单晶表面进行处理，使用无水乙醇擦拭单晶粘接表面，粘接 剂使用美国AD胶，连接材料使用玻璃板，在胶固化的过程中使用5-10kg加压重锤对单晶加 压，排除多余的胶；加压时间为0. 5-3小时；(3)切割预热切割前砂浆在切割工作舱内进行循环，并使用300-500m/min的速度进 行钢线往复运行，使切割环境达到稳定状态；预热时间为10-90分钟；(4)切割切割工艺设定，使用直径0.IOmm钢线，在15-23N的预加张力作用下，线速度 400-1000m/min,工作台下降速度在0. 3-lmm/min.切割行程根据单晶实际直径设定；(5)下料单晶切割完毕后，关闭砂浆供给，打开切割工作舱舱门，确认单晶是否切割完 全，点动慢速抬升按钮，确认钢线是否夹线；单晶完全与钢线脱离后，按快速抬升按钮，工作 台复位到原点，将单晶使用下料车取下；(6)去胶切下后的硅片倒悬于冲片设备上，使用清水喷淋冲洗硅片间的砂浆，清水喷 淋5-20分钟，基本将砂浆冲净后，用手将硅片取下；(7)清洗使用湿法化学超声清洗的方法，每个工位超声清洗时间为3-10分钟，清洗过 程中硅片在清洗槽中上下抛动，进行硅片表面的清洗，去离子水对硅片进行漂洗后，甩干或 者烘干干燥。全文摘要一种使用直径0.1mm钢线切割硅片的工艺，将SiC金刚砂与切削液按照11～11.2的质量比进行配比，在胶固化的过程中使用5-10kg加压重锤对单晶加压，排除多余的胶；加压时间为0.5-3小时；使用直径0.10mm钢线，在15-23N的预加张力作用下，线速度400-1000m/min,工作台下降速度在0.3-1mm/min。切割行程根据单晶实际直径设定，用直径0.1mm钢线切割硅片可以有效降低切割损耗量，有效缩小切割损耗量，改善切割表面质量，相比普遍采用的0.14mm、0.12mm钢线节约原材料6.45%和2.15%，而且硅片的厚度越小，效益越明显。文档编号B28D5/04GK102059749SQ20101058522公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日专利技术者刘涛, 孙红永, 张雪囡, 李翔, 沈浩平, 蒲福利, 邢玉军, 郭红慧, 靳立辉 申请人:天津市环欧半导体材料技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用直径０．１ｍｍ钢线切割硅片的工艺，其特征在于，包括如下次序步骤：（１）砂浆配制：将ＳｉＣ金刚砂与切削液按照１∶１～１∶１．２的质量比进行配比，使砂浆密度达到１．６～１．７之间，使用机械搅拌的方式，搅拌６～１２小时；（２）粘棒：单晶在粘接前，对单晶表面进行处理，使用无水乙醇擦拭单晶粘接表面，粘接剂使用美国ＡＤ胶，连接材料使用玻璃板，在胶固化的过程中使用５－１０ｋｇ加压重锤对单晶加压，排除多余的胶；加压时间为０．５－３小时；（３）切割预热：切割前砂浆在切割工作舱内进行循环，并使用３００－５００ｍ／ｍｉｎ的速度进行钢线往复运行，使切割环境达到稳定状态；预热时间为１０－９０分钟；（４）切割：切割工艺设定，使用直径０．１０ｍｍ钢线，在１５－２３Ｎ的预加张力作用下，线速度４００－１０００ｍ／ｍｉｎ，工作台下降速度在０．３－１ｍｍ／ｍｉｎ．切割行程根据单晶实际直径设定；（５）下料：单晶切割完毕后，关闭砂浆供给，打开切割工作舱舱门，确认单晶是否切割完全，点动慢速抬升按钮，确认钢线是否夹线；单晶完全与钢线脱离后，按快速抬升按钮，工作台复位到原点，将单晶使用下料车取下；（６）去胶：切下后的硅片倒悬于冲片设备上，使用清水喷淋冲洗硅片间的砂浆，清水喷淋５－２０分钟，基本将砂浆冲净后，用手将硅片取下；（７）清洗：使用湿法化学超声清洗的方法，每个工位超声清洗时间为３－１０分钟，清洗过程中硅片在清洗槽中上下抛动，进行硅片表面的清洗，去离子水对硅片进行漂洗后，甩干或者烘干干燥。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：靳立辉，刘涛，邢玉军，郭红慧，孙红永，蒲福利，张雪囡，李翔，沈浩平，
申请(专利权)人：天津市环欧半导体材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]