2022年试论硅材料的加工(共43张PPT).pptxVIP

第12章硅材料的加工;外径滚磨;12.1切头去尾;对太阳能电池用单晶硅切头去尾时要注意切断面与晶锭轴线尽量垂直，以利于多线切方。

切割时必须要用水冷却，即可带走热量又可带走切屑。;12.2外径滚磨;12.3磨定位面（槽）;对用于太阳能电池的硅单晶不需磨定位面，但需要切方锭。浇铸的多晶硅锭也需要开方，并去掉不符合使用要求的顶层和底层部分。

切方可用带锯也可用多线切方机。;12.4切片;注意事项：1、调整好刀片的张力

施加张力可用水压方式和机械方式两种。

理论上水压优于机械，但是设备经常出现渗漏和降压问题而影响张力吗，一般采用机械方式。

机械方式采用螺丝固定方式，一般利用测量刀片内径的变化来判断施加在刀片上的张力是否均衡。摩擦力和热会影响张力状况，需及时调整。

2、修整刀片

刀片上的金刚石颗粒各方向的磨损不会是均衡的，可能引起非直线切割，对磨损较弱的一方必须用约320粒度的氧化铝磨棒来进行修整。;3、保证冷却水畅通

切割处一直要用冷却水冲淋，冷却水既可以带走切屑（硅粉）又能带走切割时产生热量。一般选用自来水。

多线切割：自由研磨剂切削方式，机子使用钢线由送线轮开始缠绕，再绕过安装柄杆（安装柄杆上有很多等距离的沟槽），从柄杆出来的线，最终回到回线导轮上。

切割时钢线上喷洒由油剂和碳化硅混合而成的浆料，浆料既是研磨剂又是冷却剂。张力要适当

;浆料可以回收经处理后再使用，但必须保证浆料的粘稠度、油剂不得变质等。浆料中的研磨粉粒度一般用800#，加工直径300mm的硅片用1500#~1800#，硬度高价格不贵。

线切割的片厚由安装柄杆上沟槽的间距决定，其切割速度主要由导线的抽动速度及导线施加于晶锭上的力量决定。;多线切割与内圆切割的比较:;6.多线切割机可以加工直径200mm以上的晶体，而内圆切割只能加工直径200mm一下的晶体。

7.多线切割的钢线的不良状态难以发现，也无法修整，当钢线内部存在0.25μm的缺陷时，在加工过程中就极易断裂，一旦断裂加工中的晶体全报废，损伤较大。而内圆切割则可预先测出刀片的不良状态并予以修整。对小直径晶体而言，内圆切割应用更广泛??

8.多线切割消耗品的费用比内圆切割高，大约在两倍以上。

总的来说加工大直径的晶体多线切割较好，单位成本比内切割低20%以上，加工小直径的晶体采用内圆切割更有利。;晶片的技术参数;转移时间须小于4s，与晶片电阻率无关

2、腐蚀温度一般控制在18~24℃,过高的温度有可能使金属杂质扩散进入晶片表面。

TIR=a+b(到参考平面的上下距离加和)

对用于太阳能电池的硅单晶不需磨定位面，但需要切方锭。

粗抛的主要作用是为去除磨片的损伤层，去除量为10~20μm.

精抛的主要作用是改善晶片的粗糙程度，去除量不足1μm。

原理：抛光液由含有SiO2微细颗粒的悬浮硅酸胶及NaOH组成。

（111）晶面具有较小的自由基不易被-OH腐蚀。

用水冷却，带走热量磨屑。

对太阳能电池用单晶硅切头去尾时要注意切断面与晶锭轴线尽量垂直，以利于多线切方。

多线切割消耗品的费用比内圆切割高，大约在两倍以上。

清洗的目的是清除晶圆表面的污染物（微粒、金属杂质、有机物），采用湿式化学清洗

边沿抛光的目的是降低边沿附着微粒的可能性，并使晶片在集成电路制作过程中减少崩边损坏;12.5倒角（圆边）;倒角可用化学腐蚀及轮磨等方式来实现，因化学腐蚀控制较难，且易造成环境污染，一般采用轮磨方式。轮磨的边缘用圆形和梯形两种。

倒角机一般是自动化的。倒角机的磨轮具有与晶片边缘形状相同的沟槽，沟槽内镶有金刚石颗粒。晶片被固定在真空吸盘上，磨轮高速旋转，晶片慢速旋转。磨轮对晶片的研磨力是可控的，可使倒角达到最佳效果。

;12.6研磨;研磨机的组成：两个反向旋转地上下研磨盘；整个置于上下磨盘之间用以承载晶片的载具；用以供给研磨浆料的设备

;2.载具

用以承载硅片的载体。人工放置。

弹簧钢制成，晶片安置在载具的圆洞中，直径略大于晶片直径。由内外环的齿轮带动。

3.研磨浆料

主要成分：氧化铝、锆砂或金刚砂、水及界面湿性悬浮剂。氧化铝的粒度在6~10μm，韧性、硬度较碳化硅好，普遍采用。由上磨盘注入。

;1、装硅片的塑料晶舟置于装有SC-1的清洗槽中，超声波清洗约5分钟

转速控制在150~300r/min。

抛光对技术要求极高，抛光片的总厚度偏差（TTV）须控制在2μm以下，表面平整度（TIR）也需在2μm以下。

较小，与晶片原损伤层程度有关

3、翘曲度（Warp）

清洗的目的是清除晶圆表面的污染物（微粒、金属杂质、有机物），采用湿式化学清洗

粗抛的主要作用是为去除磨片的损伤层，去除量为10~20μm.

磨轮对晶片的研磨力是可控的，可使倒角达到最佳效果。

抛光对技术要求极高，抛光片