多线切割线痕、TTV、台阶产生原因分析及改善方法

发布时间:2017-03-21

一、线痕


         线痕分类:线痕按表现形式分为杂质线痕、划伤线痕、密布线痕、错位线痕、边缘线痕等。各种线痕产生的原因如下:

1、杂质线痕:由多晶硅锭内杂质引起,在切片过程中无法完全去除,导致硅片上产生相关线痕。表现形式:

        (1)线痕上有可见黑点,即杂质点。

        2)无可见杂质黑点,但相邻两硅片线痕成对,即一片中凹入,一片凸起,并处同一位置。

        3)以上两种特征都有。

        4)一般情况下,杂质线痕比其它线痕有较高的线弓。

改善方法:

        (1)改善原材料或铸锭工艺,改善IPQC检测手段。

        2)改善切片工艺,采用粗砂、粗线、降低台速、提高线速等。

其它相关:硅锭杂质除会产生杂质线痕外,还会导致切片过程中出现切不动现象。如未及时发现处理,可导致断线而产生更大的损失。

2、划伤线痕:由砂浆中的SIC大颗粒或砂浆结块引起。切割过程中,SIC颗粒在钢线与硅片之间,无法溢出,造成线痕。

表现形式:包括整条线痕和半截线痕,内凹,线痕发亮,较其它线痕更加窄细。改善方法:

        (1)针对大颗粒SIC(2.5~3D50),加强IQC检测;使用部门对同一批次SIC先进行试用,然后再进行正常使用。

        2)导致砂浆结块的原因有:砂浆搅拌时间不够;SIC水分含量超标,砂浆配制前没有进行烘烤;PEG水分含量超标(重量百分比<0.5%);SIC成分中游离C<0.03%)以及<2μm微粉超标。

其它相关:SIC的特性包括SIC含量、粒度、粒形、硬度、韧性等,各项性能对于切片都有很大的影响。

        3)硅片部分区域贯穿硅片密集线痕。原因为切片机台内砂浆循环系统问题,如砂浆喷嘴堵塞。在清洗时用美工刀将喷嘴内赃物划向两边。

        4)部分不规则区域密集线痕。原因为多晶硅锭硬度不均匀,部分区域硬度过高。改善铸锭工艺解决此问题。

        5)硅块头部区域密布线痕。切片机内引流杆问题。

3、错位线痕:由于切片机液压夹紧装置表面有砂浆等异物或者托板上有残余胶水,造成液压装置与托板不能完全夹紧, 以及托板螺丝松动,而产生的线痕。

       改善方法:规范粘胶操作,加强切片前检查工作,定期清洗机床。

4、边缘线痕:由于硅块倒角处余胶未清理干净而导致的线痕。

       表现形式:一般出现在靠近粘胶面一侧的倒角处,贯穿整片硅片。

       改善方法:规范粘胶操作,加强检查和监督。


二、TTV(Total Thickness Variety)


       TTV不良,都是由于各种问题导致线网抖动而产生的硅片不良,包括设备精度问题、工作台问题、导轮问题、导向条粘胶问题等。

1、设备精度:

导轮径向跳动<40μm,轴向跳动<20μm。

改善方法:校准设备。

2、工作台问题:

工作台的不稳定性会导致大量TTV不良的产生。

改善方法:维修工作台。

3、导轮问题:

因导轮问题而产生的TTV不良,一般出现在新导轮和导轮磨损很大的时候。

改善方法:更换导轮。

4、导向条粘胶问题:

当导向条下的胶水涂抹不均匀,出现部分空隙,在空隙位置的硅片,易出现

TTV不良问题。

改善方法:规范粘胶操作。


三、台阶


台阶的出现,是由切片过程中的钢线跳线引起,而导致钢线跳线的原因,包括设备、工艺、物料等各方面的问题,部分如下:

1、砂浆问题:

砂浆内含杂质过多,没有经过充分过滤,造成钢线跳线。

改善方法:规范砂浆配制、更换,延长切片的热机时间和次数。

2、硅块杂质问题:

硅块的大颗粒杂质会引起跳线而产生台阶。

改善方法:改善原材料或铸锭工艺,改善IPQC检测手段。

3、单晶停机、切起工艺问题:

单晶相对多晶硬度较大,在异常停机并重新切起的过程中,采用违规操作产生的钢线跳线。

改善方法:严格遵循工艺操作。

4、线、砂工艺匹配问题:

钢线、砂浆型号不匹配造成切片跳线,此种情况很少出现。

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