[發明專利]一種硅片切割工藝

有效

• 申請號: 201310494360.7
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103522431A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 周水生;曹彥民;張愛民;董建明;劉亞軍;劉進;任崇榮;李東東;劉寶華;黃倫杰
• 申請（專利權）人: 山西潞安太陽能科技有限責任公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B28D7/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

1.一種硅片切割工藝，切割過程中的切割輔料為砂漿，砂漿由碳化硅和切割液組成，其特征在于：所述的砂漿是經回收利用的廢砂漿，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%的回收液組成，碳化硅是由80%重量的回收砂和20%重量的新砂組成。

2.根據權利要求1所述的硅片切割工藝，其特征在于：包括以下步驟：

（1）廢砂漿的回收

①通過固液分離，對廢砂漿進行回收，添加化學藥劑，增加砂漿粘稠度；

②砂漿過濾器中添加過濾袋，避免大顆粒混入砂漿；

????（2）切割輔料砂漿的準備：砂漿由碳化硅和切割液組成，碳化硅：切割液按1:0.9~0.97重量比配制；

????①將碳化硅放入烘箱，在80-100℃的溫度下烘干8小時，調整烘箱溫度至40°冷卻；

②切割液在23±3℃條件下放置24小時以上；

③首先將切割液打入砂漿攪拌桶；

④碳化硅由80%重量的回收砂和20%重量的新砂組成，碳化硅緩慢倒入砂漿攪拌桶，平均每袋用時3分鐘，每袋25kg；

⑤攪拌4小時后，測量砂漿密度，砂漿密度控制在1.64-1.67kg/m3范圍內；

⑥攪拌至8小時以上砂漿方可使用，使用前需再次測量砂漿密度保證在1.64-1.67kg/m3范圍內；

（3）切割過程

①采用雙向切割，砂漿單刀消耗量為250-300kg/刀，鋼線平均使用量為240-280km；

????②鋼線速度：增加鋼線速度，以提高切割能力，切割速度在?675-830m/min；

????③新線進給：增加新線進給量，減少鋼線磨損，新線進給量在300-380m/min；

????④砂漿流量：砂漿流量設定在60-90L/min；

????⑤鋼線張力：鋼線張力是硅片切割工藝中相當核心的要素之一，張力控制不好是產生線痕片、崩邊甚至斷線的重要原因，鋼線張力保持在18-25N；

⑥工件的進給速度：

根據以上參數的改變，工件進給速度做出相應調整，硅片切割初期，硅棒表面光滑，需低速進刀，進刀速度控制在0.250mm/min；切割速度由0.25mm/min逐漸增加至0.31mm/min，切割至硅棒倒角處速度逐步減小至0.1mm/min；

⑦工藝調整完成，安裝硅棒，檢查設備進行切割，切割結束后進行脫膠清洗；

⑧清洗過程

硅片清洗使用9個清洗槽清洗。

3.根據權利要求2所述的硅片切割工藝，其特征在于：所述（1）廢砂漿的回收過程中，所述的化學藥劑包括5%-10%二甘醇和表面活性劑，表面活性劑包括消泡劑、分散劑、滲透劑。

4.根據權利要求2所述的硅片切割工藝，其特征在于：所述的廢砂漿回收后切割液的性能如下：

外觀：無色無味透明液體；

色度≤40；

折光率：1.4540~1.4640；

ph值：6.0～7.0；

水分≤0.40%；

旋轉粘度：42.0～48.0mPa?s；

密度：1.100～1.130g/cm3；

電導率≤10μ?S/cm。

5.根據權利要求2所述的硅片切割工藝，其特征在于：所述的廢砂漿回收后碳化硅的性能如下：碳化硅的顆粒度：D50為8.2±0.2μm，即表示碳化硅顆粒粒徑分布中占50%比例的粒徑在8-8.4μm之間。

6.根據權利要求2所述的硅片切割工藝，其特征在于：所述的切割工藝采用NTC-PV800線切機，使用主輥槽距為0.33mm，鋼線直徑為0.115mm。

7.根據權利要求2所述的硅片切割工藝，其特征在于：所述（3）切割過程的⑧清洗過程中，清洗槽容量為110L，在1#、2#清洗槽加入2-3kg檸檬酸清洗，除去表面殘留砂漿；3#、4#清洗槽添加清洗劑除去表面污垢，5#、6#、7#、8#清洗槽均為純水，純水溫度在30-50℃；9#槽采用慢提拉脫水，減少硅片表面水分殘留量，進入烘道將硅片烘干。

8.根據權利要求7所述的硅片切割工藝，其特征在于：所述清洗劑包括TMN10、SA-9、Np-10、KOH/NaOH混合物、丙二醇甲醚中的一種或幾種。