什么是金刚线切割?

学术   2024-11-11 21:25   河南  
1. 硅锭的铸造过程

目前国内硅片厂商为降本已普及金刚线切片工艺。

2. 金刚线切片与砂浆切片对比

2.1 金刚线与砂浆切割状态

2.2 金刚线与砂浆切割各项指标对比

从以上可以看出,金刚线切片在成本上有着先天优越性,但也为多晶制绒造成,需特殊处理才能出绒的情况。

2.3 金刚石砂粒钢线的局部放大图

金刚线切割技术是利用电镀或树脂粘结的方法将金刚石磨料附着在钢线表面,将金刚线直接作用与硅棒或硅锭表面产生磨削。

2.4 金刚线切割优势

a. 高切割速度带来的产能优势;

b. 硅片洁净度

金刚线切割硅片金属含量为砂浆硅片的30%左右,寿命高20%左右;

c. 硅料利用率高

金刚线切割属于两体研磨切割,能够切割更薄的硅片;

2.5 金刚线切割和砂浆切割硅片表面

a. 砂浆切割:

砂浆切割造成的表面损伤,便于酸制绒;

b. 金刚线切割:

金刚线损伤层较浅--不易制绒;

表面较亮--陷光效果较差;

沟壑式结构--绒面均匀性较差;

2.6 金刚线切割和砂浆切割硅片形貌

3. 金刚线与砂浆切割损伤层

3.1 损伤层厚度对比

金刚线切割相较于砂浆线切割的机械损伤层一般在3-5微米左右;

3.2 硅片亚表面损伤层的结构

原始硅片如上图结构(亚表面损伤层在3-5μm),在切割完之后,会形成多晶域、断裂域、过渡域、弹性畸变域、基体硅这样几个区域。  

其中粗抛和制绒分别会去除掉多晶域、断裂域、过渡域、弹性畸变域。剩下的硅基体会通过碱溶液腐蚀形成绒面。 

3.3 切割损伤层结构

a. 多晶硅使用金钢线切割后难制绒原因

由于硅是个液态(非晶态)比晶态更致密的材料,所有金刚石切割出来的非晶硅表面层比晶体硅更为致密,从而更为抗腐蚀,这就是金刚线切割多晶硅片难以湿法酸刻蚀制绒的原因;

b. 显微拉曼光谱

拉曼散射产生的原因是光子与分子之间发生了能量交换,改变了光子的能量,以下是拉曼光谱可以应用的领域。

4. 金刚线硅片切割

END


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