Новости

Технология резки алмазной проволокой также известна как технология консолидационной абразивной резки.Это использование метода гальваники или смоляного соединения алмазного абразива, закрепленного на поверхности стальной проволоки, алмазной проволоки, непосредственно воздействующей на поверхность кремниевого стержня или кремниевого слитка для производства шлифования и достижения эффекта резки.Резка алмазной проволокой отличается высокой скоростью резки, высокой точностью резки и низкими потерями материала.

В настоящее время рынок монокристаллов для резки кремниевых пластин с алмазной проволокой полностью принят, но в процессе продвижения он также столкнулся с проблемой, среди которой наиболее распространенной проблемой является бархатный белый цвет.В связи с этим в данной статье основное внимание уделяется тому, как предотвратить проблему резки бархатной белой пластины монокристаллического кремния алмазной проволокой.

Процесс очистки алмазной проволоки для резки монокристаллической кремниевой пластины заключается в удалении кремниевой пластины, отрезанной проволочной пилой, с полимерной пластины, удалении резиновой ленты и очистке кремниевой пластины.Очистительное оборудование в основном представляет собой машину предварительной очистки (машину для удаления смолы) и машину для очистки.Основной процесс очистки машины предварительной очистки: подача-распыление-распыление-ультразвуковая очистка-дегуммирование-промывка чистой водой-недоподача.Основной процесс очистки очистительной машины: подача-полоскание чистой водой-полоскание чистой водой-промывка щелочью-промывка щелочью-полоскание чистой водой-полоскание чистой водой-предварительное обезвоживание (медленный подъем) -сушка-подача.

Принцип изготовления монокристаллического бархата

Пластина монокристаллического кремния является характеристикой анизотропной коррозии пластины монокристаллического кремния.Принцип реакции представляет собой следующее уравнение химической реакции:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑

По сути, процесс формирования замши представляет собой: раствор NaOH для разной скорости коррозии различной поверхности кристалла, (100) скорость поверхностной коррозии, чем (111), поэтому (100) для пластины монокристаллического кремния после анизотропной коррозии, в конечном итоге образующейся на поверхности для (111) четырехсторонний конус, а именно структура «пирамида» (как показано на рисунке 1).После формирования структуры, когда свет падает на склон пирамиды под определенным углом, свет будет отражаться от склона под другим углом, образуя вторичное или большее поглощение, тем самым уменьшая отражательную способность на поверхности кремниевой пластины. , то есть эффект световой ловушки (см. рисунок 2).Чем лучше размер и однородность «пирамидальной» структуры, тем более очевиден эффект ловушки и тем меньше поверхностный эмитрат кремниевой пластины.

Рисунок 1: Микроморфология пластины монокристаллического кремния после производства щелочи.

Рисунок 2. Принцип светоловушки в «пирамидальной» структуре.

Анализ монокристаллического отбеливания

С помощью сканирующего электронного микроскопа на белой кремниевой пластине было обнаружено, что пирамидальная микроструктура белой пластины на этом участке практически не сформирована, а поверхность как будто имеет слой «воскового» остатка, в то время как пирамидальная структура замши в белой области той же кремниевой пластины сформировалась лучше (см. рис. 3).Если на поверхности пластины монокристаллического кремния имеются остатки, поверхность будет иметь остаточную площадь структуры «пирамидального» размера и однородности, а эффект нормальной области недостаточен, в результате чего остаточная отражательная способность бархатной поверхности выше, чем нормальная область, область с высокой отражательной способностью по сравнению с нормальной областью изображения отображается белым цветом.Как видно из формы распределения белого участка, он не имеет правильной или правильной формы на большой территории, а только на локальных участках.Должно быть, местные загрязнения на поверхности кремниевой пластины не были очищены, или состояние поверхности кремниевой пластины вызвано вторичным загрязнением.

Рисунок 3: Сравнение региональных различий в микроструктуре бархатных белых кремниевых пластин.

Поверхность кремниевой пластины, разрезаемой алмазным канатом, более гладкая, а повреждения меньше (как показано на рисунке 4).По сравнению с кремниевой пластиной из раствора, скорость реакции щелочи и алмазной проволоки, разрезающей поверхность кремниевой пластины, медленнее, чем скорость реакции монокристаллической кремниевой пластины из раствора, поэтому влияние поверхностных остатков на бархатный эффект более очевидно.

Рисунок 4: (A) Микрофотография поверхности кремниевой пластины, вырезанной раствором (B) Микрофотография поверхности кремниевой пластины, вырезанной алмазной проволокой

Основной остаточный источник поверхности кремниевых пластин, вырезанных алмазной проволокой.

(1) Охлаждающая жидкость: основными компонентами охлаждающей жидкости для резки алмазным канатом являются поверхностно-активное вещество, диспергатор, разрушающий агент, а также вода и другие компоненты.СОЖ с отличными характеристиками имеет хорошую суспензию, дисперсию и легко очищается.Поверхностно-активные вещества обычно обладают лучшими гидрофильными свойствами, и их легко удалить в процессе очистки кремниевых пластин.Непрерывное перемешивание и циркуляция этих добавок в воде приведет к образованию большого количества пены, что приведет к уменьшению потока охлаждающей жидкости, влияющему на эффективность охлаждения, а также к серьезным проблемам с пеной и даже переливом пены, что серьезно повлияет на использование.Поэтому охлаждающую жидкость обычно используют вместе с пеногасителем.Чтобы обеспечить эффективность пенообразования, традиционные силиконы и полиэфиры обычно обладают плохой гидрофильностью.Растворитель в воде очень легко адсорбируется и остается на поверхности кремниевой пластины при последующей очистке, что приводит к появлению белых пятен.Он плохо совместим с основными компонентами охлаждающей жидкости. Поэтому его необходимо разделить на два компонента. Основные компоненты и пеногасители были добавлены в воду. В процессе использования в зависимости от ситуации с пеной Невозможно количественно контролировать использование и дозировка пеногасителей, Легко допускает передозировку пеногасителей, Приводит к увеличению остатков на поверхности кремниевых пластин, Также более неудобен в эксплуатации, Однако из-за низкой цены сырья и сырья пеногасителя материалы. Таким образом, большая часть отечественных охлаждающих жидкостей использует эту систему формул;В другой охлаждающей жидкости используется новый пеногаситель, Может быть хорошо совместим с основными компонентами, Без добавок, Может эффективно и количественно контролировать его количество, Может эффективно предотвращать чрезмерное использование, Упражнения также очень удобно выполнять, При правильном процессе очистки, Его Остатки можно контролировать до очень низкого уровня. В Японии и некоторых отечественных производителях применяется эта система формул. Однако из-за высокой стоимости сырья ее ценовое преимущество не очевидно.

(2) Версия с клеем и смолой: на более позднем этапе процесса резки алмазным канатом кремниевая пластина возле входящего конца прорезана заранее, кремниевая пластина на выходном конце еще не прорезана, ранняя огранка алмаза проволока начала обрезаться до резинового слоя и смоляной пластины. Поскольку силиконовый стержневой клей и смоляная плита представляют собой продукты из эпоксидной смолы, ее температура размягчения в основном составляет от 55 до 95 ℃, если температура размягчения резинового слоя или смолы Пластина низкая, она может легко нагреться во время процесса резки, что приведет к тому, что она станет мягкой и расплавится. Прикреплена к стальной проволоке и поверхности кремниевой пластины. Вызывает снижение режущей способности алмазной линии. Или кремниевые пластины получены и окрашены смолой. После прикрепления их очень трудно смыть. Такие загрязнения чаще всего возникают вблизи края кремниевой пластины.

(3) кремниевый порошок: в процессе резки алмазной проволокой образуется много кремниевого порошка, при резке содержание порошка охлаждающей жидкости в растворе будет все более высоким, когда порошок достаточно большой, он будет прилипать к поверхности кремния, и резка алмазной проволокой размера и размера кремниевого порошка приводит к его более легкой адсорбции на поверхности кремния, что затрудняет его очистку.Поэтому обеспечьте обновление и качество охлаждающей жидкости и уменьшите содержание порошка в охлаждающей жидкости.

(4) чистящее средство: в настоящее время производители резки алмазной проволокой в ​​основном используют одновременную резку раствором, в основном используют предварительную промывку, процесс очистки и чистящее средство и т. д., технология резки одной алмазной проволокой из режущего механизма образует Полный комплект линии, охлаждающей жидкости и раствора для резки имеет большую разницу, поэтому соответствующий процесс очистки, дозировка чистящего средства, формула и т. д. должны быть для резки алмазным канатом, внося соответствующую регулировку.Чистящее средство является важным аспектом, исходная формула чистящего средства поверхностно-активное вещество, щелочность не подходит для очистки кремниевой пластины для резки алмазной проволоки, должна быть для поверхности кремниевой пластины с алмазной проволокой, состава и остатков на поверхности целевого чистящего средства и принимать с собой процесс очистки.Как уже говорилось выше, состав пеногасителя не требуется при резке строительного раствора.

(5) Вода: при резке алмазной проволокой, предварительной промывке и очистке переливная вода содержит примеси, которые могут адсорбироваться на поверхности кремниевой пластины.

Уменьшите проблему создания белых бархатных волос.

(1) Чтобы использовать охлаждающую жидкость с хорошей дисперсией, необходимо использовать в качестве охлаждающей жидкости пеногаситель с низким остатком для уменьшения остатков компонентов охлаждающей жидкости на поверхности кремниевой пластины;

(2) Используйте подходящий клей и смоляную пластину, чтобы уменьшить загрязнение кремниевой пластины;

(3) Охлаждающая жидкость разбавляется чистой водой, чтобы в используемой воде не было легких остаточных примесей;

(4) Для поверхности кремниевой пластины, вырезанной алмазной проволокой, используйте более подходящее чистящее средство по активности и очищающему эффекту;

(5) Используйте онлайн-систему восстановления охлаждающей жидкости алмазной линии, чтобы уменьшить содержание кремниевого порошка в процессе резки, чтобы эффективно контролировать остатки кремниевого порошка на поверхности кремниевой пластины.В то же время это также может улучшить температуру воды, поток и время предварительной стирки, чтобы гарантировать своевременную стирку кремниевого порошка.

(6) Как только кремниевая пластина будет помещена на чистящий стол, ее необходимо немедленно обработать и держать кремниевую пластину влажной в течение всего процесса очистки.

(7) Кремниевая пластина сохраняет поверхность влажной в процессе дегумирования и не может высохнуть естественным путем.(8) В процессе очистки кремниевой пластины время воздействия воздуха может быть максимально сокращено, чтобы предотвратить появление цветков на поверхности кремниевой пластины.

(9) Персонал, занимающийся уборкой, не должен напрямую контактировать с поверхностью кремниевой пластины в течение всего процесса очистки и должен носить резиновые перчатки, чтобы не оставлять отпечатки пальцев.

(10) В ссылке [2] на конце батареи используется процесс очистки перекисью водорода H2O2 + щелочью NaOH в соответствии с объемным соотношением 1:26 (3% раствор NaOH), что может эффективно уменьшить возникновение проблемы.Его принцип аналогичен чистящему раствору SC1 (широко известному как жидкость 1) полупроводниковой кремниевой пластины.Ее основной механизм: окислительная пленка на поверхности кремниевой пластины образуется в результате окисления H2O2, который разъедается NaOH, причем окисление и коррозия происходят неоднократно.Поэтому частицы, прикрепленные к порошку кремния, смоле, металлу и т. д.), также попадают в чистящую жидкость вместе со слоем коррозии;за счет окисления H2O2 органика на поверхности пластины разлагается на CO2, H2O и удаляется.Этот процесс очистки был производителями кремниевых пластин, использующих этот процесс для обработки алмазной проволоки, режущей монокристаллическую кремниевую пластину, кремниевую пластину на внутреннем рынке и на Тайване, а также другие производители аккумуляторов, использующие партии жалоб на проблемы бархатного белого цвета.Есть также производители аккумуляторов, которые использовали аналогичный процесс предварительной очистки бархата, а также эффективно контролируют внешний вид белого бархата.Можно видеть, что этот процесс очистки добавляется к процессу очистки кремниевой пластины для удаления остатков кремниевой пластины, чтобы эффективно решить проблему седых волос на конце батареи.

заключение

В настоящее время резка алмазной проволокой стала основной технологией обработки в области резки монокристаллов, но в процессе продвижения проблема создания белого бархата беспокоит производителей кремниевых пластин и батарей, что приводит к тому, что производители батарей начинают резать кремний алмазной проволокой. пластина имеет некоторое сопротивление.Сравнительный анализ белой области показал, что она в основном вызвана остатками на поверхности кремниевой пластины.Чтобы лучше предотвратить проблему кремниевых пластин в элементе, в этой статье анализируются возможные источники загрязнения поверхности кремниевых пластин, а также предложения и меры по улучшению производства.В зависимости от количества, региона и формы белых пятен можно проанализировать и устранить причины.Особенно рекомендуется использовать процесс очистки перекисью водорода + щелочью.Успешный опыт доказал, что он может эффективно предотвратить проблему резки кремниевых пластин алмазной проволокой, изготовления бархатного отбеливания, для справки инсайдеров и производителей отрасли.