发表时间：2020-06-02T09:54:27.811Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第2期作者：杜皓月吴科楠
[导读] 本文主要从金刚线切割单晶硅片所需原辅材料、生产工艺、过程控制、设备等方面进行分析，总结。 黄河水电西宁太阳能电力有限公司青海西宁 810000
硅片生产由金刚线切割取代传统的砂浆切割，为了不断降低生产成本，金刚线从80μm不断降低至行业研发的48μm，细线化切割已成为金刚线切片主流技术，同时细线化切割带来众多切割质量异常，其中最常见的异常为崩边，本文主要从金刚线切割单晶硅片所需原辅材料、生产工艺、过程控制、设备等方面进行分析，总结。
一、金刚线细线切割单晶硅片崩边产生点
国标中崩边的定义为，“崩边为晶体表面或边缘非有意造成脱落材料的区域，某些崩边是在晶片加工、测量或检验时，因传送或放置样品等操作引起的。崩边的尺寸由样品外形的的正投影图上测量的最大径向深度和圆周弦长确定”。实际产生崩边因素很多，不仅是机械碰撞、人为磕碰，更多的是原辅材料异常和 工艺失控导致。
1.原辅材料
金刚线切割所需原辅材料主要有，单晶硅棒、胶水、树脂板/塑料板、切割液、脱胶剂和清洗剂，其中能直接导致单晶硅片崩边的辅材有胶水和切割液，胶水能够导致单晶硅棒粘接面不规则崩边，切割液能够导致粘接面均匀崩边或亮边。
2.工艺管控点
2.载片盒防撞垫损坏。
单晶硅片切割过程中，原辅材料异常、工艺点失控及设备碰撞等产生各种性状崩边，对于以上因素导致的崩边总体可划分为两类，粘胶面崩边和切割崩边。 1.粘胶面崩边
阿洛酮糖1)长条状线状崩边，这种崩边最为常见，大部分集中在粘胶面中间部位，也是比较难以避免和解决的崩边类型，如图1、图2所示：
2)胶面掉渣，由于胶层脱落造成胶面许多亮点，且亮点处容易掉渣，收到轻微的摩擦力即有硅落产生，此时很容易形成缺口或者裂纹，成为不合格硅片，因此在对硅片分选、包装时要尤其注意；如图3、图4所示：
3)胶面倒角处崩边，崩边位置在倒角中间位置或胶面与倒角的接触位置，若受到挤压力作用容易造成倒角处形成缺口。
针对以上崩边类型，我们通过对粘胶面崩边主要原因进行层层分析，最终确定改善方向，具体分析如表1所示：
再确定粘胶面崩边改善方向后，通过以下改善措施来降低粘胶面崩边。使用性能更优的树脂板、将收刀温度由20℃降低至18℃、脱胶温度由70℃降低至60℃、砂浆管高度调整至3-5mm，喷液位置距离晶棒5-8mm、喷液口缝隙宽度由1mm增加至2.5mm等方式来持续改善。防屏蔽
2.切割崩边
脱胶后可观察到粘胶面中间集中亮边，经过清洗分选很容易产生崩边，此类崩边与切割线弓及提料有关；如图5、图6所示：针对以上崩边类型，我们通过对切割工艺点进行层层分析，最终确定改善方向，具体分析如表2所示：
表1粘胶面崩边分析表
表2切割工艺点分析表
再确定切割工艺导致崩边改善方向后，通过以下改善措施来降低崩边占比。使用流动性更优的胶水、晶棒压重由90kg增加至110kg、更换分散性更好的切割液、提高收刀台速等方式来持续改善。
三、金刚线细线切割单晶硅片崩边管控效果体现
针对上述总结的崩边类型，我们对粘胶面崩边及切割力不足导致的崩边按分析表进行管控并通过改善方向进行跟踪统计，结果如下表所示。
碱式氧化锰
1)变更胶水、树脂板后跟踪崩边改善效果
缩管加工从跟踪数据可以看出，胶水与树脂板对崩边影响较大，使用泊源胶水和树脂板后，崩边明显较其他两家有改善。脉冲信号
2)变更切割液后跟踪崩边改善效果
通过使用不同厂家切割液进行切割并统计崩边数据，可以看出除君合外其他3家切割液在粘胶面崩边、和切割崩边占比基本持平。
抛丸处理
3)变更切割工艺后跟踪崩边改善效果
通过工艺变更后，持续观察和统计崩边情况，可以看出增加收尾台速至0.3mm/min、和调整砂浆管位置和出液口宽度对崩边改善明显，降低出刀切割液温度对崩边改善不明显。
四、崩边改善效果
针对粘胶面崩边及未切透/亮边经过辅材变更及工艺调整后，持续性进行统计观察，统计数据如下图所示：
图68月份崩边异常占比
从图表中可以看出，通过辅材变更匹配、工艺管控点调整后，粘胶面崩边及切割亮边呈下降趋势，这样可确定出原因及后期持续改善方向，一是可确定切割液、胶层厚度是影响切割能力造成未切割透类型崩边的主要因素。二是树脂板变形和硅片晃动也是造成粘胶面亮边的直接原因。三是对工艺管控点需持续优化提升。四是我们质量管理人员需深入现场、持续性观察及跟踪崩边数据，降低崩边异常提高产品良率。
后期针对崩边改善计划还需要从整条产线出发，除对原辅材料、工艺管控点出发外，增加人员操作、设备转运、设备碰撞等多方位进行跟踪排查。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议