[發明專利]一種采用超細鋼線切割硅棒的工藝

無效

• 申請號: 201410100384.4
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103934909A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 王建鎖;范靖;劉明輝;梁寧;孫德龍
• 申請（專利權）人: 陽光硅谷電子科技有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波

技術領域

本發明屬于晶體硅技術領域，具體涉及一種采用超細鋼線切割硅棒的工藝。

背景技術

現代信息技術和現代電子技術的基礎是半導體技術，而硅材料是最重要的半導體材料。目前超過80%的太陽能電池產品需要通過對硅棒進行切割來生產。雖然近年來太陽能電池的生產以及組件的制造的成本都有了可觀的下降，線切割的成本仍然很高，占到硅片生產成本的30%。多線切割是一種不影響工件特性的非化學的物理加工方法，通過切割線的高速往復運動，把砂漿帶入工件加工區域進行研磨，最終把工件切割成薄片，在整個工藝過程中，主要涉及硅棒粘結、砂漿配置和被加工件、機器參數，?砂漿在此起著刀具的作用，從而把硅棒切割成薄片。現有技術中由于鋼線等使用規格不同，單位公斤出片率低，耗材使用量大，且切割成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種采用超細鋼線切割硅棒的工藝，該工藝能持續穩定生產，能有效提高切割硅片的單位公斤出片率，降低耗材使用量，降低切割成本。

本發明的上述技術問題是通過以下技術方案來實現的：一種采用超細鋼線切割硅棒的工藝，包括采用多線切割機切割步驟，還含以下步驟：

（1）?配置砂漿，將碳化硅和切削液按1:0.9~1.2的質量比攪拌混勻配制成砂漿，砂漿的密度為1.6~1.7g/cm³，砂漿的溫度為20℃~30℃；

（2）粘棒??根據硅棒的晶向將硅棒粘結；

（3）上料??把粘結好的硅棒置于多線切割機上，固定，下降到適合切割線切割高度，打開砂漿供給，關閉切割工作艙艙門；

（4）切割預熱?切割前將砂漿在切割工作艙內充分循環，將切割線以300~700m/min的速度作往復運行；

（5）?切割??采用切割線的直徑為0.10mm，調節切割線的預加張力為10~17N，線速度為400~800m/min，切割速度為0.1~0.4mm/min，對硅棒進行切割；

（6）下料?切割完畢后，關閉砂漿供給，打開切割工作艙艙門，將切割后的硅片取出，并對切割后的硅片進行后續處理。

在上述各步驟中：

本發明步驟（1）中的切削液優選采用寧晉精細化工的晶硅切削液。

本發明步驟（1）中攪拌優選采用機械攪拌方式，攪拌時間為6~12小時。

本發明步驟（2）中硅棒的邊長（硅棒的邊長指它的對邊長度）小于156mm任意硅棒。

本發明步驟（2）中根據硅棒的晶向將硅棒進行粘結時，優選采用環氧樹脂膠進行粘結。

本發明步驟（2）中采用硅棒粘結膠水粘棒時，采用的環氧樹脂膠包括固化劑與環氧樹脂膠主膠，二者按照1:0.5~1:1.1比例混合粘結在粘結托上，將粘結托設置在多線切割機夾具上，粘結膠水凝固3~6小時，溫度控制20℃~30℃，粘結完成。

本發明步驟（2）中硅棒粘結時，需要在硅棒下面墊上玻璃墊板，然后將硅棒和玻璃墊板采用粘結劑粘結在粘結托上，所采用的粘結劑為環氧樹脂膠，在硅棒相對粘結于粘結托上的相對側面上粘結有樹脂導向條。

本發明步驟（3）中粘結好的硅棒置于多線切割機上，固定，下降到距離切割線高度優選為1~5mm，打開砂漿供給，關閉切割工作艙艙門。

本發明步驟（3）中上料時，具體操作步驟可以為：用上料鏟車把粘接好的硅棒放入機器內，夾緊固定，下降到適當切合線網的適當高度，選擇切割工藝，打開砂漿供給，關閉艙門。

本發明步驟（4）中，預熱時間為5~10min。如果預熱過程中鋼線線網出現雜物，及時停止預熱，剔除雜物。

本發明步驟（5）中對硅棒進行切割時，調節砂漿的流量優選為60~110?L/min，溫度優選為20~30℃。

本發明步驟（6）中下料時，硅棒切割完畢后，關閉砂漿供給，打開切割艙門，確認單晶是否切割完全，點動慢速抬升按鈕，確認切割線是否夾線；硅棒完全與切割線脫離后，按快速抬升按鈕，工作臺復位到原點，將單晶使用下料鏟車取下。

本發明步驟（6）所述后續處理包括對硅片進行去膠、清洗處理。

本發明所述去膠為將硅片置于脫膠機中，優選在50~70℃乳酸中浸泡至膠完全被去除。

本發明所述清洗處理優選為采用硅片清洗劑伴隨超聲波清洗。

本發明具有如下優點：

（1）本發明中的切割工藝通過超細鋼線、硅棒粘結、砂漿配比、工作臺速度等設置，能提高單位硅棒出片率，降低成本，達到切割目的；