切割絲基礎(chǔ)知識（八）
發(fā)布時(shí)間：2011年12月31日 點(diǎn)擊數(shù)：
切割鋼絲是直徑Φ0.07-0.25mm的鍍黃銅高碳鋼絲，在光伏產(chǎn)業(yè)得到大量應(yīng)用，主要用來(lái)切割太陽能電池的多晶矽、單晶矽以得到半導(dǎo)體晶片。現(xiàn)介紹下矽片的一些相關(guān)知識。
矽片的加工
將矽錠加工成製造太陽能電池需要的矽片，需要經(jīng)過(guò)滾磨、切割、研磨、倒角、化學(xué)腐蝕、拋光，以及幾何尺寸和表面質(zhì)量檢測(cè)等工序。
1、滾磨
切片前先將矽單晶棒研磨成具有精確直徑的單晶棒,再沿單晶棒的晶軸方向研磨出主、次參考面,用氫氟酸、硝酸和冰醋酸的混合液腐蝕研磨麵，稱(chēng)為減徑腐蝕。
2、切割
也稱(chēng)切片，把矽單晶棒切成所需形狀的矽片（如圓片）的工藝。切割分多線(xiàn)切割、外圓切割、超聲切割、電子束切割和普遍採用的內(nèi)圓切割等。
3、研磨
也稱(chēng)磨片，在研磨機(jī)上，用白剛玉或金剛砂等配製的研磨液將矽片研磨成具有一定厚度和光潔度的工藝。有單面研磨和雙面研磨兩(liǎng)種方式。
4、倒角
為解決矽片邊緣碎裂所引起的表面質(zhì)量下降，以及光刻塗膠和外延的邊緣凸起等問(wèn)題的邊緣弧形工藝。倒角方法有磨削、噴砂、化學(xué)腐蝕和恰當(dāng)的拋光等，較普遍採用的是用倒角機(jī)以成型的砂輪磨削矽片邊緣，直到矽片邊緣形狀與輪的形狀一致為止。
5、化學(xué)腐蝕
也稱(chēng)減薄腐蝕，目的是除去切磨後矽片表面的損傷層和沾汙層，改善表面質(zhì)量和提高表面平整度。化學(xué)腐蝕法有籃式、桶式、旋轉(zhuǎn)杆式和盒式，採用氫氟酸、硝酸和冰醋酸的混合液從矽片兩(liǎng)側腐蝕掉一定的厚度。
6、拋光
為了製備合乎器件和集成電路製作要求的矽片表面，必須進(jìn)行拋光，以除去殘留的損傷層並獲得一定厚度的高平整度的鏡面矽片。拋光分機(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電子束拋光、離子束拋光，較普遍採用的是化學(xué)機(jī)械拋光。化學(xué)機(jī)械拋光是化學(xué)腐蝕和機(jī)械磨削同時(shí)進(jìn)行，分為銅離子拋光、鉻離子拋光和普遍採用的二氧化矽膠體拋光。二氧化矽膠體拋光是由極細(xì)的二氧化矽粉、氫氧化鈉（或有機(jī)鹼）和水配製成膠體拋光液。在拋光過(guò)程中，氫氧化鈉與矽表面反應(yīng)生成矽酸鈉，通過(guò)與二氧化矽膠體的磨削，矽酸鈉進(jìn)入拋光液，兩(liǎng)個(gè)過(guò)程不停頓地同時(shí)進(jìn)行而達(dá)到拋光的目的。根據(jù)不同要求，可用一次拋光、二次拋光(粗拋光和精拋光)或三次拋光（粗拋光、中間拋光和精拋光）。為滿(mǎn)足超大規(guī)模集成電路對(duì)表面質(zhì)量和平整度的要求，已有無(wú)蠟拋光和無(wú)磨料拋光等新工藝。
7、矽拋光片檢測(cè)
包括目檢、幾何尺寸檢測(cè)和熱氧化層錯檢測(cè)等。目檢是在正面高強(qiáng)度光或大面積散射光照射下目測(cè)拋光片上的原生缺陷和二次缺陷。這些缺陷包括邊緣碎裂、沾汙、裂紋、弧坑、鴉爪、波紋、槽、霧、嵌入磨料顆粒、小丘、桔皮、淺坑、劃(huà)道、亮點(diǎn)、退刀痕和雜質(zhì)條紋等。幾何尺寸的檢測(cè)包括矽片的厚度、總厚度變化、彎曲度和平整度的檢測(cè)。厚度為矽片中心上、下表面兩(liǎng)個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離；總厚度變化為同一矽片上厚度最大值與最小值之差；彎曲度為矽片的中線(xiàn)面與參考平面之間距離的最大值與最小值之差；平整度指矽片表面上最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差，用總指示讀數(shù)表徵。矽片的熱氧化層錯檢測(cè)是指矽拋光片表面的機(jī)械損傷、雜質(zhì)沾汙和微缺陷等在矽片熱氧化過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生熱氧化層錯，經(jīng)擇優(yōu)腐蝕後，在金相顯微鏡下觀(guān)測(cè)熱氧化層錯的密度，以此鑑定矽片表面的質(zhì)量。
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