專利名稱：切片用硅晶棒加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切片用硅晶棒的加工方法，尤其涉及一種工序少的切片用硅晶棒的加工方法。
背景技術(shù)：
目前對多晶錠進(jìn)行加工制得切片用硅晶棒的工藝方法一般是先利用鋼線(可以是普通鋼線、結(jié)構(gòu)鋼線或金剛線)或帶鋸對整個(gè)晶錠開方，在開方的同時(shí)截除四周的邊皮; 然后對開方后的每個(gè)小硅晶棒分別截除雜質(zhì)層、頂部低少子壽命層及尾部低少子壽命層， 總共需要截除75刀。目前該方法的缺點(diǎn)是工序多且復(fù)雜、硅料損耗大、成本高，硅晶棒制作中工序多導(dǎo)致硅晶棒崩邊的幾率增大；同時(shí)，由于晶錠高度有限，硅晶棒的有效長度一般在300mm以內(nèi)，不會超過400mm，與目前行業(yè)使用的切片設(shè)備裝載量不能完全匹配，需要通過多個(gè)硅晶棒拚接保證裝載量，硅晶棒拚接會導(dǎo)致硅料、產(chǎn)能、成本和質(zhì)量的損失，同時(shí)拚接過程中產(chǎn)生的端面甚至直接導(dǎo)致切片過程中斷線的發(fā)生，嚴(yán)重影響了切片車間的效益。目前國內(nèi)外行業(yè)內(nèi)尚無較為完善的方法既能解決硅晶棒加工過程中雜質(zhì)及低少子壽命層截除工序多且復(fù)雜、硅料損耗大、成本高的問題，又能有效保證硅晶棒的有效長度，避免或減少硅晶棒斷面的負(fù)面影響。因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種新的切片用硅晶棒的加工方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種切片用硅晶棒加工方法，該切片用硅晶棒加工方法結(jié)合現(xiàn)有硅晶棒質(zhì)量的長期監(jiān)控、實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析總結(jié)，從根本上不僅解決了長久以來硅晶棒加工過程中雜質(zhì)及少子壽命層截除工序多且復(fù)雜、成本高的問題，而且硅晶棒長度可以根據(jù)要求調(diào)整，有效避免了切片過程中硅晶棒斷面的負(fù)面影響。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種切片用硅晶棒加工方法，其具體加工步驟包括(一 )提供一個(gè)硅晶錠并將其固定于設(shè)計(jì)好的截?cái)嘣O(shè)備上，提供一個(gè)截除工具截除硅晶錠最頂部的雜質(zhì)層；( 二)將去除最頂部雜質(zhì)層的硅晶錠進(jìn)行截除頂部低少子壽命部分和底部低少子壽命部分；(三)將已截除完頂部雜質(zhì)層、頂部低少子壽命和底部低少子壽命的硅晶錠從截?cái)鄼C(jī)臺上卸下，固定于開方機(jī)臺后開方，在開方的同時(shí)截除四周雜質(zhì)層；(四)將硅晶棒卸出開方機(jī)臺并進(jìn)行清洗以及檢測；(五)將檢測合格后的半成品硅晶棒再進(jìn)行截?cái)啵罱K制得成品硅晶棒。優(yōu)選的，在上述切片用硅晶棒加工方法中，所述截除工具為帶鋸，在截除完頂部雜質(zhì)層后分別截除頂部低少子壽命部分和底部低少子壽命部分，總共切三刀。
優(yōu)選的，在上述切片用硅晶棒加工方法中，所述截除工具為鋼線，在截除頂部雜質(zhì)層的同時(shí)可以截除頂部低少子壽命部分和底部低少子壽命部分，總共切一刀。優(yōu)選的，在上述切片用硅晶棒加工方法中，開方后硅晶錠被切成若干長條形的硅晶棒，根據(jù)裝載需求截?cái)喑伤栝L度的成品硅晶棒。從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的切片用硅晶棒加工方法將正常工藝中硅晶錠先開方后截除頂部雜質(zhì)層及頂部與底部低少子壽命部分的工藝方法革新為先截除硅晶棒頂部雜質(zhì)層及頂部與底部低少子壽命部分后進(jìn)行晶錠開方，如此設(shè)置，工藝加工工序少，材料損耗少，操作簡單，成本相對降低。
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中切片用硅晶棒的加工方法的示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的切片用硅晶棒的加工方法的流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的切片用硅晶棒的加工方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請參閱圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中切片用硅晶棒加工方法的具體步驟包括(一)對一個(gè)硅晶錠100進(jìn)行電阻率測試，無明顯異常情況下準(zhǔn)備進(jìn)入下一加工步驟；(二)將無明顯異常的硅晶錠100固定于開方機(jī)臺101后進(jìn)行開方，利用一個(gè)截除工具(鋼線或帶鋸，所述鋼線可以是普通鋼線、結(jié)構(gòu)鋼線或金剛線)對整個(gè)硅晶錠100 開方，在開方的同時(shí)截除四周的雜質(zhì)層，硅晶錠100經(jīng)過開方后形成若干小半成品硅晶棒 102 ；(三)將已經(jīng)去除四周雜質(zhì)層的若干小半成品硅晶棒102卸出開方機(jī)臺101并通過清洗器件103進(jìn)行清洗；(四)對開方且清洗后的每個(gè)小半成品硅晶棒104進(jìn)行截除頂部雜質(zhì)層105；(五)對截除頂部雜質(zhì)層105的每個(gè)小半成品硅晶棒106進(jìn)行截除頂部低少子壽命層107 ；(六)對截除頂部低少子壽命層107的每個(gè)小半成品硅晶棒108進(jìn)行截除底部低少子壽命層109，最終形成成品硅晶棒110。請繼續(xù)參閱圖1所示，上述切片用硅晶棒加工方法中，所述硅晶錠100在開方這個(gè)工序中被切成25個(gè)小的半成品硅晶棒102，然后對該25個(gè)小的半成品硅晶棒102分別進(jìn)行清洗，但是，此種將硅晶錠切成25個(gè)小塊硅晶棒102然后再分別對25個(gè)小塊硅晶棒102進(jìn)行清洗的工藝方法，工序多，材料損耗大，成本高，切后的小的半成品硅晶棒形狀大小固定， 使用受局限。上述25個(gè)小的半成品硅晶棒102清洗完畢后將分別進(jìn)行截除頂部雜質(zhì)層105、頂部低少子壽命層107及底部低少子壽命層109的工序，25個(gè)小的半成品硅晶棒105完成這三個(gè)工序總共需要截除75刀，工序多且復(fù)雜、硅料損耗大、成本高，成品硅晶棒110制作中工序多導(dǎo)致硅晶棒崩邊的幾率增大；同時(shí)，由于硅晶錠100高度有限，使得截除后的成品硅晶棒110的有效長度一般在300mm以內(nèi)，不會超過400mm，與目前行業(yè)使用的切片設(shè)備裝載量不能完全匹配，需要通過多個(gè)硅晶棒拚接保證裝載量，硅晶棒拚接會導(dǎo)致硅料、產(chǎn)能、成本和質(zhì)量的損失，同時(shí)拚接過程中產(chǎn)生的端面甚至直接導(dǎo)致切片過程中斷線的發(fā)生，嚴(yán)重影響了切片車間的效益。本發(fā)明公開了一種切片用硅晶棒加工方法，該切片用硅晶棒加工方法結(jié)合現(xiàn)有硅晶棒質(zhì)量的長期監(jiān)控、實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析總結(jié)，從根本上不僅解決了長久以來硅晶棒加工過程中雜質(zhì)及少子壽命層截除工序多且復(fù)雜、成本高的問題，而且硅晶棒長度可以根據(jù)要求調(diào)整，有效避免了切片過程中硅晶棒斷面的負(fù)面影響。請參閱圖2及圖3所示，所述切片用硅晶棒加工方法的具體步驟包括(一 )對一個(gè)硅晶錠200 ( 一般高度在200mm-220mm)進(jìn)行電阻率測試，無明顯異常情況下準(zhǔn)備進(jìn)入下一加工步驟；( 二)將無明顯異常的硅晶錠200垂直固定于設(shè)計(jì)好的截?cái)嘣O(shè)備201上，利用帶鋸或鋼線(可以是普通鋼線、結(jié)構(gòu)鋼線或金剛線)一次性截除晶錠200最頂部5-20mm左右雜質(zhì)層202 ；(三)結(jié)合硅晶棒質(zhì)量監(jiān)控測試的實(shí)際情況，若利用帶鋸截?cái)?，則在截除完頂部雜質(zhì)層202后分別截除頂部低少子壽命部分203和底部低少子壽命部分204，總共切三刀；若利用線截?cái)?，則在截除頂部雜質(zhì)層202的同時(shí)可以截除頂部低少子壽命部分203和底部低少子壽命部分204，總共切一刀；(四)將已截除完頂部雜質(zhì)層202、頂部低少子壽命203和底部低少子壽命204的半成品硅晶錠205從截?cái)嘣O(shè)備201上卸下，固定于開方機(jī)臺206后開方，在開方的同時(shí)截除四周雜質(zhì)層，然后形成半成品硅晶棒207 ；(五)將半成品硅晶棒207卸出開方機(jī)206臺并進(jìn)行利用清洗設(shè)備208進(jìn)行清洗， 然后對清洗后半成品硅晶棒進(jìn)行檢測；(六)檢測合格后的半成品硅晶棒209可以根據(jù)裝載需求對晶棒利用截?cái)嘣O(shè)備 210進(jìn)行加工截?cái)啵罱K制得所需長度的成品硅晶棒211。請繼續(xù)參閱圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的硅晶棒加工方法一個(gè)技術(shù)革新在于通過對硅晶錠200質(zhì)量的長期監(jiān)控、實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析總結(jié)，在對硅晶錠200工藝有效監(jiān)控和穩(wěn)定工藝的前提下，將正常工藝中硅晶錠先開方后截除頂部雜質(zhì)層及頂部與底部低少子壽命部分的工藝方法革新為先截除硅晶棒頂部雜質(zhì)層及頂部與底部低少子壽命部分后進(jìn)行晶錠開方，如此設(shè)置，工藝加工工序少，材料損耗少，操作簡單，成本相對降低。請繼續(xù)參閱圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的硅晶棒加工方法另一個(gè)技術(shù)革新在于在開方這個(gè)工序中，所述硅晶錠200是被切成5個(gè)長條形狀，后續(xù)使用者可以根據(jù)裝載需求量進(jìn)行截?cái)?，有效避免了切片過程中硅晶棒斷面的負(fù)面影響；同時(shí)，清洗時(shí)僅對切除后的5個(gè)長條形狀的硅晶棒進(jìn)行清洗，清洗面積少，材料損耗少，工序少，成本相對降低?？傮w來講，本發(fā)明實(shí)施例的切片用硅晶棒加工方法相較于現(xiàn)有技術(shù)中的切片用硅晶棒加工方法，一方面是完全改變了現(xiàn)有技術(shù)中硅晶棒的加工工藝順序，將正常工藝中硅晶錠先開方后截除頂部雜質(zhì)層及頂部與底部低少子壽命部分的工藝方法革新為先截除硅晶棒頂部雜質(zhì)層及頂部與底部低少子壽命部分后進(jìn)行晶錠開方，如此設(shè)置，工藝加工工序少，材料損耗少，操作簡單，成本相對降低；另一方面是在開方這個(gè)工序中，將硅晶錠切成若干長條而不是若干小塊，使用者可以根據(jù)裝載需求量進(jìn)行截?cái)?，有效避免了切片過程中硅晶棒斷面的負(fù)面影響，也為硅片在電池端的良率進(jìn)一步提供了保證，如此設(shè)置，減少了清洗時(shí)材料的過多損耗，加工工序少，成本相對降低。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種切片用硅晶棒加工方法，其特征在于具體加工步驟包括(一)提供一個(gè)硅晶錠并將其固定于設(shè)計(jì)好的截?cái)嘣O(shè)備上，提供一個(gè)截除工具截除硅晶錠最頂部的雜質(zhì)層；(二)將去除最頂部雜質(zhì)層的硅晶錠進(jìn)行截除頂部低少子壽命部分和底部低少子壽命部分；(三)將已截除完頂部雜質(zhì)層、頂部低少子壽命和底部低少子壽命的硅晶錠從截?cái)鄼C(jī)臺上卸下，固定于開方機(jī)臺后開方，在開方的同時(shí)截除四周雜質(zhì)層；(四)將硅晶棒卸出開方機(jī)臺并進(jìn)行清洗以及檢測；(五)將檢測合格后的半成品硅晶棒再進(jìn)行截?cái)啵罱K制得成品硅晶棒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述切片用硅晶棒加工方法，其特征在于所述截除工具為帶鋸，在截除完頂部雜質(zhì)層后分別截除頂部低少子壽命部分和底部低少子壽命部分，總共切三刀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述切片用硅晶棒加工方法，其特征在于所述截除工具為鋼線， 在截除頂部雜質(zhì)層的同時(shí)可以截除頂部低少子壽命部分和底部低少子壽命部分，總共切一刀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述切片用硅晶棒加工方法，其特征在于開方后硅晶錠被切成若干長條形的硅晶棒，根據(jù)裝載需求截?cái)喑伤栝L度的成品硅晶棒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種切片用硅晶棒加工方法，首先提供一個(gè)硅晶錠并將其固定于設(shè)計(jì)好的截?cái)嘣O(shè)備上，提供一個(gè)截除工具截除硅晶錠最頂部的雜質(zhì)層；然后截除頂部低少子壽命部分和底部低少子壽命部分；然后對硅晶錠進(jìn)行開方并同時(shí)截除四周雜質(zhì)層；再對開方后的硅晶棒進(jìn)行清洗以及檢測；最后將檢測合格后的半成品硅晶棒再進(jìn)行截?cái)?，最終制得成品硅晶棒。本發(fā)明實(shí)施例的切片用硅晶棒加工方法將正常工藝中硅晶錠先開方后截除頂部雜質(zhì)層及頂部與底部低少子壽命部分的工藝方法革新為先截除硅晶棒頂部雜質(zhì)層及頂部與底部低少子壽命部分后進(jìn)行晶錠開方，如此設(shè)置，工藝加工工序少，材料損耗少，操作簡單，成本相對降低。
文檔編號B28D5/04GK102350743SQ20111029535
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者吳璽, 徐曉杰, 趙超 申請人:蘇州大學(xué)