[发明专利]提高多晶硅棒切片率预处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能级多晶硅领域硅棒切片工序中的一种提高多晶硅棒切片率预处理工艺。

背景技术

    目前，世界能源结构主要以石油、煤炭、天然气等不可再生能源为主，然而，随着人类的不断进步，社会经济的不断发展，人们对能源的需求量越来越大，各国开始面临着严峻的能源危机问题，因此，各国开始发展以太阳能、风能为代表的新型可再生能源，特别是太阳能，虽然目前太阳能占据的能源比例份额较小，但因为其具有清洁无污染，取之不尽用之不竭等优势成为各国争先发展的能源，利用太阳能最重要的器件是太阳电池，它是利用光生伏打效应将太阳能转化为电能的半导体器件，现今光伏产业上制备太阳电池最主流的材料是硅材料，它分为单晶硅和多晶硅，因为多晶硅生产成本较低，所以适合低成本的工业化生产。

多晶硅生产是一个复杂的工艺工程，每一步的质量控制都对最终的多晶硅片的效率起到重要的影响，而其中的多晶硅棒的切片是生产出硅片的最重要的一个工序，切片的原理是利用切割钢丝带动砂浆，利用砂浆中SiC微粒与晶棒进行摩擦，达到切割的目的，早期主要使用内圆切割锯切片，内圆切割锯使用环形内圆刀片，内刃口镀制SiC颗粒，这种方法材料损耗大、加工效率低，因此多线切割技术应运而生，多线切割技术已经成为主流的多晶硅切片方式，而电火花线切割加工是新近应用在硅片切割的技术，研究显示这种切割技术可以极大地提高硅片表面质量，切割厚度小于120μm，但目前这种技术在多晶硅切片中的应用还不成熟。

发明内容

本发明的目的主要是提高多晶硅棒切片率，在实现多晶硅棒切片基本用途的同时，改造普通切片工艺，保证不影响现有生产设备正常工作的原则，对多晶硅棒进行预处理，由于多晶硅棒含有杂质较多的头尾部在开方时并未被完全切除，硅棒头部和尾部的C、O以及相关金属离子杂质含量较高，故此部位依然需要切除当做循环料处理，为达到上述目的，本发明提供一种提高多晶硅棒切片率预处理工艺。

技术方案：由以下步骤组成：

（一）：由金属晶托作为承载多晶硅棒的基底，用酒精清洗其顶面，在其顶面均匀涂抹一层均匀且厚度约为0.5-1mm的玻璃粘合胶；

（二）：在玻璃粘合胶上放置一块厚度约为13-17mm厚的双面磨砂的玻璃基板，保证玻璃基板在切片过程中与金属晶托紧密粘合固定不脱落；

（三）：在玻璃基板上涂抹一层均匀的、厚度约为0.5-3mm的硅块粘合胶；

（四）：在硅块粘合胶上放置两块已开方且侧面抛光的多晶硅棒，其前后端与晶托首尾保留9-12mm的间隙，两多晶硅棒之间缝隙为4-9mm；

（五）：在多晶硅棒顶面且与长侧边平行粘贴两根宽度为20-25mm，间隔为80-85mm的长方形树脂条，与晶棒前后端保留3-7mm的宽度。

所述的金属晶托一端设置手柄。

有益效果：本技术提高了线切割的精确度，碎片率较传统工艺降低50%，提高了切片效率。

附图说明

图1 为本发明涉及的切片预处理工艺的侧视图；

图2为预处理工艺的俯视图。

具体实施方法

参照附图1、2，由以下步骤组成：

（一）：由金属晶托1作为承载多晶硅棒的基底，其尺寸为80mm×700mm左右，用酒精清洗其顶面，在其顶面均匀涂抹一层均匀且厚度约为1mm的玻璃粘合胶2,用于后续与玻璃进行粘合固定工艺；

（二）：在玻璃粘合胶2上放置一块厚度约为15mm厚的双面磨砂的玻璃基板3，保证玻璃基板3在切片过程中与金属晶托1紧密粘合固定不脱落；

（三）：在玻璃基板3上涂抹一层均匀的、厚度约为2mm的硅块粘合胶4；用于后续与硅棒进行粘合固定工艺，并且涂抹适当的厚度起保护作用，降低在切片时切片机钢线对玻璃基板3产生的损害；

（四）：在硅块粘合胶4上放置两块已开方且侧面抛光的多晶硅棒5，其前后端与晶托首尾保留12mm的间隙，两多晶硅棒5之间缝隙为6mm；保证在进行切片过程中切片机的钢线收放时留有一定的间隙，减少崩边现象；

（五）：在多晶硅棒5顶面且与长侧边通过树脂粘合剂6平行粘贴两根宽度为20mm、间隔为80mm的长方形树脂条7，与晶棒前后端保留5mm的宽度，由于多晶硅棒含有杂质较多的头尾部在开方时并未被完全切除，头尾依然保留含有杂质较多的区域，需预留去头工艺于切片时进行，故保留的5mm宽度有利于切片时钢线的对线，降低碎片现象，从而提高了切片工艺的切片率，并且提高了多晶硅片整体质量，所述的金属晶托1一端设置手柄8。