[发明专利]磨料颗粒的悬浮液

说明书

技术领域

本发明涉及一种磨料颗粒的悬浮液，特别是用于加工硅锭的磨料颗粒的悬浮液，涉及一种研磨工具，特别是装载有所述悬浮液的磨料线，及涉及一种使用所述悬浮液或所述研磨工具锯切锭的方法。

背景技术

按照惯例，硅片的制造包括将硅锭锯成薄片的步骤。为此，所述硅锭推挤抵靠着磨料线，该磨料线绕圈旋转的同时通过经过磨料颗粒的悬浮液而被重新装载。

在US 2006/249134、US 5937844或WO 2005/095076中特别描述了锯切硅锭的工艺和可以用于实施这些工艺的机器。

所述硅片可用于电子应用或光伏电池的制造。尤其是，在后面的应用中，需要制造具有大约200μm的缩减的厚度的硅片，以限制产生一瓦特所需的硅的数量。

还需要高锯切速度，以提高生产率。

然而，薄厚度和高锯切速度这些约束条件导致欠佳的废品率。实际上，大部分制成的晶片根据其长度、变形或其表面的缺陷具有各种厚度。一些晶片甚至具有裂纹起始位置或在锯切操作过程中断裂。

因此，已经开展研究以改善所使用的悬浮液的性能。尤其是，JP 10-180608推荐使用一种小板形式的磨料颗粒，其具有至多等于其长度和宽度的四分之一的厚度。

JP2003-041240推荐围绕粒度中值的窄颗粒尺寸分布。JP2003-041240还声明平均长宽比应大于或等于0.59。JP 2003-041240中公布的颗粒可以减少制成的晶片的厚度变化。

本发明的目的之一是至少部分地解决上述问题的一个或以上，尤其是提高用于制造硅片的工艺的生产率。

发明内容

本发明提出一种悬浮液或“浆体”，特别是用于加工硅锭，该悬浮液或“浆体”包括磨料颗粒的组合和粘合剂，所述悬浮液的特征在于：

-所述磨料颗粒的组合的D₄₀-D₆₀粒度级包括体积百分比大于15％，大于18％，大于22％，较佳地大于25％，并且小于80％，小于70％，小于60％，较佳地小于50％，较佳地小于40％的具有小于0.85的圆度的颗粒，D₄₀和D₆₀百分位数值分别为与能够分离由具有最大尺寸的体积百分比为40％和60％的颗粒组成的粒级的颗粒大小相对应的在颗粒尺寸的累积粒度分布曲线上的百分位数值，及

-所述磨料颗粒占所述悬浮液的质量的大于25％，大于30％，大于35％，大于37％，并且小于49.5％或甚至小于46％，较佳地小于45％，较佳地小于43％。

根据本发明的剩余部分的更详细的说明可以看出，根据本发明的悬浮液对锯切锭非常有效。为了从理论上解释，发明人已经发现，包括大颗粒之间的高比例的长形颗粒的所述悬浮液是有利的，并且特别是对于这种悬浮液，有一个颗粒含量的最佳范围。令人惊讶的是，已经证明，低于通常推荐的含量的所述含量的最佳范围是有利的。

发明人还发现，在本发明的一种较佳的实施方式中，根据本发明的悬浮液不会在加工的晶片上产生印记(由于研磨工具的摩擦)，并且允许在重新装载所述工具的过程中对所述工具上的所述颗粒进行良好的补充恢复。

当所述磨料颗粒的组合的粒度中值D₅₀大于5μm，或甚至大于6μm并且小于9μm，或甚至小于8μm的时候，所述磨料颗粒较佳地占所述悬浮液的质量的大于30％并且小于46％。

当所述磨料颗粒的组合的粒度中值D₅₀大于8μm，或甚至大于9μm并且小于12μm，或甚至小于10μm的时候，所述磨料颗粒较佳地占所述悬浮液的质量的大于35％并且小于47％。

当所述磨料颗粒的组合的粒度中值D₅₀大于12μm并且小于20μm，或甚至小于15μm，所述磨料颗粒较佳地占所述悬浮液的质量的大于31％并且小于48％。

在一种实施方式中，在所述磨料颗粒的组合的D₄₀-D₆₀粒度级中具有小于0.85的圆度的颗粒的体积百分比S(D₄₀-D₆₀)除以粒度中值D₅₀的比率，或“比率R_40-60”为大于1且小于5，较佳地为小于3，或甚至小于2.7，所述圆度和所述百分位数值如上面定义的。

这个比率可以大于1.5，或甚至大于1.7。

在一种实施方式中，所述磨料颗粒的组合为：

10％＜Δ_3-10-20＜60％，和/或