[发明专利]一种使用直径0.1mm钢线切割硅片的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体硅片的切片工艺，特别是一种使用直径0.1mm钢线切割硅片的工艺。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的就是为克服现有技术的不足，提供一种使用直径0.10mm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。

本发明是通过这样的技术方案实现的：一种用直径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0.10mm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。

本发明采用直径0.1mm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；

图中：1. 加压重锤，2.单晶，3.胶层，4.装配底座。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明，结合实施例详细描述本发明：

本实例所用钢线为直径0.10mm钢线。金刚砂为2000#绿碳化硅，切削液为PEG205，所用槽轮槽距为350μm，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0.11mm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6-24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