[发明专利]一种硅片切割工艺

权利要求书

1.一种硅片切割工艺，切割过程中的切割辅料为砂浆，砂浆由碳化硅和切割液组成，其特征在于：所述的砂浆是经回收利用的废砂浆，碳化硅：切割液按1:0.9~0.97重量比配制；其中切割液是由100%的回收液组成，碳化硅是由80%重量的回收砂和20%重量的新砂组成。

2.根据权利要求1所述的硅片切割工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）废砂浆的回收

①通过固液分离，对废砂浆进行回收，添加化学药剂，增加砂浆粘稠度；

②砂浆过滤器中添加过滤袋，避免大颗粒混入砂浆；

    （2）切割辅料砂浆的准备：砂浆由碳化硅和切割液组成，碳化硅：切割液按1:0.9~0.97重量比配制；

    ①将碳化硅放入烘箱，在80-100℃的温度下烘干8小时，调整烘箱温度至40°冷却；

②切割液在23±3℃条件下放置24小时以上；

③首先将切割液打入砂浆搅拌桶；

④碳化硅由80%重量的回收砂和20%重量的新砂组成，碳化硅缓慢倒入砂浆搅拌桶，平均每袋用时3分钟，每袋25kg；

⑤搅拌4小时后，测量砂浆密度，砂浆密度控制在1.64-1.67kg/m3范围内；

⑥搅拌至8小时以上砂浆方可使用，使用前需再次测量砂浆密度保证在1.64-1.67kg/m3范围内；

（3）切割过程

①采用双向切割，砂浆单刀消耗量为250-300kg/刀，钢线平均使用量为240-280km；

    ②钢线速度：增加钢线速度，以提高切割能力，切割速度在 675-830m/min；

    ③新线进给：增加新线进给量，减少钢线磨损，新线进给量在300-380m/min；

    ④砂浆流量：砂浆流量设定在60-90L/min；

    ⑤钢线张力：钢线张力是硅片切割工艺中相当核心的要素之一，张力控制不好是产生线痕片、崩边甚至断线的重要原因，钢线张力保持在18-25N；

⑥工件的进给速度：

根据以上参数的改变，工件进给速度做出相应调整，硅片切割初期，硅棒表面光滑，需低速进刀，进刀速度控制在0.250mm/min；切割速度由0.25mm/min逐渐增加至0.31mm/min，切割至硅棒倒角处速度逐步减小至0.1mm/min；

⑦工艺调整完成，安装硅棒，检查设备进行切割，切割结束后进行脱胶清洗；

⑧清洗过程

硅片清洗使用9个清洗槽清洗。

3.根据权利要求2所述的硅片切割工艺，其特征在于：所述（1）废砂浆的回收过程中，所述的化学药剂包括5%-10%二甘醇和表面活性剂，表面活性剂包括消泡剂、分散剂、渗透剂。

4.根据权利要求2所述的硅片切割工艺，其特征在于：所述的废砂浆回收后切割液的性能如下：

外观：无色无味透明液体；

色度≤40；

折光率：1.4540~1.4640；

ph值：6.0～7.0；

水分≤0.40%；

旋转粘度：42.0～48.0mPa?s；

密度：1.100～1.130g/cm3；

电导率≤10μ S/cm。

5.根据权利要求2所述的硅片切割工艺，其特征在于：所述的废砂浆回收后碳化硅的性能如下：碳化硅的颗粒度：D50为8.2±0.2μm，即表示碳化硅颗粒粒径分布中占50%比例的粒径在8-8.4μm之间。

6.根据权利要求2所述的硅片切割工艺，其特征在于：所述的切割工艺采用NTC-PV800线切机，使用主辊槽距为0.33mm，钢线直径为0.115mm。

7.根据权利要求2所述的硅片切割工艺，其特征在于：所述（3）切割过程的⑧清洗过程中，清洗槽容量为110L，在1#、2#清洗槽加入2-3kg柠檬酸清洗，除去表面残留砂浆；3#、4#清洗槽添加清洗剂除去表面污垢，5#、6#、7#、8#清洗槽均为纯水，纯水温度在30-50℃；9#槽采用慢提拉脱水，减少硅片表面水分残留量，进入烘道将硅片烘干。

8.根据权利要求7所述的硅片切割工艺，其特征在于：所述清洗剂包括TMN10、SA-9、Np-10、KOH/NaOH混合物、丙二醇甲醚中的一种或几种。