La technologie de découpe de fil de diamant est également connue sous le nom de technologie de coupe abrasive de consolidation. Il s'agit de l'utilisation de la méthode d'électroples ou de liaison en résine de diamant abrasif consolidé sur la surface du fil d'acier, du fil de diamant agissant directement sur la surface de la tige de silicium ou du lingot de silicium pour produire du broyage, pour obtenir l'effet de la coupe. La coupe du fil de diamant a les caractéristiques d'une vitesse de coupe rapide, d'une précision de coupe élevée et d'une faible perte de matériaux.
À l'heure actuelle, le marché monocusstal pour la plaquette de silicium de coupe de fil de diamant a été entièrement accepté, mais il a également rencontré dans le processus de promotion, parmi lequel le blanc de velours est le problème le plus courant. Compte tenu de cela, cet article se concentre sur la façon de prévenir le problème du blanc de velours de la plaquette de silicium monocristallin de coupe de diamant.
Le processus de nettoyage de la tranche de silicium monocristalline de coupe en fil de diamant consiste à retirer la tranche de silicium coupée par la machine-outil de scie métallique de la plaque de résine, à retirer la bande de caoutchouc et à nettoyer la tranche de silicium. L'équipement de nettoyage est principalement une machine de pré-nettoyage (machine à dégoumage) et une machine de nettoyage. Le principal processus de nettoyage de la machine de pré-nettoyage est: l'alimentation-pulvérisation-pulvérisation-ultrasonic nettoyage de nettoyage de nettoyage de rinçage dans l'eau. Le principal processus de nettoyage de la machine de nettoyage est: l'alimentation de l'eau à pure rinçage à pure rinçage-alcali lavage-alkali l'eau à purs rinçage rinçage pure rinçage-prre-déshydratation (levage lent)-séduisant l'alimentation.
Le principe de la fabrication de velours monocristal
La tranche de silicium monocristalline est la caractéristique de la corrosion anisotrope de la tranche de silicium monocristalline. Le principe de réaction est l'équation de réaction chimique suivante:
Si + 2naOH + H2O = NA2SIO3 + 2H2 ↑
In essence, the suede formation process is: NaOH solution for different corrosion rate of different crystal surface, (100) surface corrosion speed than (111), so (100) to the monocrystalline silicon wafer after anisotropic corrosion, eventually formed on the surface for (111) cône à quatre côtés, à savoir la structure «pyramide» (comme le montre la figure 1). Une fois la structure formée, lorsque la lumière est incidente à la pente de la pyramide à un certain angle, la lumière sera réfléchie à la pente à un autre angle, formant une absorption secondaire ou plus, réduisant ainsi la réflectivité à la surface de la tranche en silicium c'est-à-dire l'effet de piège lumineux (voir figure 2). Plus la taille et l'uniformité de la structure «pyramide» sont meilleures, plus l'effet de piège est évident, et plus l'émitrate de surface est faible de la tranche de silicium.
Figure 1: Micromorphologie de la plaquette de silicium monocristalline après production d'alcalins
Figure 2: Le principe du piège léger de la structure «pyramide»
Analyse du blanchiment monocristallant
En balayant le microscope électronique sur la tranche de silicium blanc, il a été constaté que la microstructure pyramidale de la tranche blanche dans la zone n'était pas formée, et la surface semblait avoir une couche de résidu «cireux», tandis que la structure pyramide du suède Dans la zone blanche de la même plaquette de silicium s'est mieux formée (voir figure 3). If there are residues on the surface of monocrystalline silicon wafer, the surface will have residual area “pyramid” structure size and uniformity generation and effect of the normal area is insufficient, resulting in a residual velvet surface reflectivity is higher than the normal area, the zone à réflectivité élevée par rapport à la zone normale dans le visuel réfléchi comme blanche. Comme on peut le voir dans la forme de distribution de la zone blanche, il n'est pas une forme régulière ou régulière dans la grande zone, mais uniquement dans les zones locales. Il faudra que les polluants locaux à la surface de la tranche de silicium n'ont pas été nettoyés ou que la situation de surface de la tranche de silicium est causée par une pollution secondaire.
Figure 3: Comparaison des différences régionales de microstructure dans les tranches de silicium blanc en velours
La surface de la tranche de silicium en coupe de fil de diamant est plus lisse et les dommages sont plus petits (comme le montre la figure 4). Comparée à la tranche de silicium de mortier, la vitesse de réaction de l'alcali et de la surface de la tranche de silicium de coupe de fil de diamant est plus lente que celle de la tranche de silicium monocristalline à couper le mortier, de sorte que l'influence des résidus de surface sur l'effet de velours est plus évidente.
Figure 4: (a) Micrographie de surface de la tranche de silicium coupé du mortier (B) Micrographie de surface de la plaquette de silicium coupé en fil de diamant
La principale source résiduelle de surface de plaquette de silicium en fil diamant
(1) Cruilement: Les principaux composants du liquide de refroidissement en coupe de diamant sont le surfactant, le dispersant, le diffamagent et l'eau et d'autres composants. Le liquide de coupe avec d'excellentes performances a une bonne suspension, une dispersion et une capacité de nettoyage facile. Les tensioactifs ont généralement de meilleures propriétés hydrophiles, ce qui est facile à nettoyer dans le processus de nettoyage de la plaquette de silicium. L'agitation continue et la circulation de ces additifs dans l'eau produiront un grand nombre de mousse, entraînant la diminution du débit de liquide de refroidissement, affectant les performances de refroidissement, et les problèmes de mousse grave et même de mousse, ce qui affectera sérieusement l'utilisation. Par conséquent, le liquide de refroidissement est généralement utilisé avec l'agent de dédouage. Afin d'assurer les performances de dédouage, le silicone traditionnel et le polyéther sont généralement un mauvais hydrophile. Le solvant dans l'eau est très facile à adsorber et à rester à la surface de la tranche de silicium dans le nettoyage ultérieur, entraînant le problème de la tache blanche. Et n'est pas bien compatible avec les principaux composants du liquide de refroidissement, par conséquent, il doit être transformé en deux composants, les composants principaux et les agents de défilage ont été ajoutés dans l'eau, en cours d'utilisation, selon la situation en mousse, incapable de ne pas contrôler quantitativement le L'utilisation et la posologie des agents antifoam, peuvent facilement permettre une surdose d'agents anoaming, entraînant une augmentation des résidus de surface de la plaquette de silicium, il est également plus gênant de fonctionner, cependant, en raison du faible prix des matières premières et de l'agent de défoaming Raw Raw Raw Les matériaux, par conséquent, la plupart du liquide de refroidissement domestique utilisent tous ce système de formule; Un autre liquide de refroidissement utilise un nouvel agent Defoaming, peut être bien compatible avec les composants principaux, aucun ajouter, ne peut contrôler efficacement et quantitativement sa quantité, peut effectivement empêcher une utilisation excessive, les exercices sont également très pratiques à faire, avec le processus de nettoyage approprié, son Les résidus peuvent être contrôlés à des niveaux très bas, au Japon et quelques fabricants nationaux adoptent ce système de formule, cependant, en raison de son coût élevé de matières premières, son avantage de prix n'est pas évident.
(2) Version de colle et de résine: Dans la dernière étape du processus de coupe du fil de diamant, la plaquette de silicium près de l'extrémité entrante a été coupée à l'avance, la plaquette de silicium à l'extrémité de sortie n'est pas encore coupée, le diamant coupé précoce Le fil a commencé à couper à la couche de caoutchouc et à la plaque de résine, puisque la colle de tige de silicium et la planche de résine sont toutes deux des produits de résine époxy, son point de ramollissement est essentiellement compris entre 55 et 95 ℃, si le point de ramollissement de la couche de caoutchouc ou de la résine La plaque est faible, elle peut facilement chauffer pendant le processus de coupe et la faire devenir douce et fondre, fixée au fil en acier et à la surface de la plaquette de silicium, provoquant la diminution de la capacité de coupe de la ligne de diamant, ou les tranches de silicium sont reçues et Taché de résine, une fois attaché, il est très difficile à laver, une telle contamination se produit principalement près du bord du bord de la tranche de silicium.
(3) Poudre de silicium: Au cours de la coupe de fil de diamant produira beaucoup de poudre de silicium, avec la teneur en poudre de liquide de refroidissement de mortier sera de plus en plus élevée, lorsque la poudre est suffisamment grande, adhèrera à la surface du silicium, et la coupe de fil de diamant de la taille et de la taille de la taille de la poudre de silicium conduisent à sa surface plus facile à adsorption sur la surface du silicium, ce qui le rend difficile à nettoyer. Par conséquent, assurez-vous la mise à jour et la qualité du liquide de refroidissement et réduisez la teneur en poudre dans le liquide de refroidissement.
(4) Agent de nettoyage: L'utilisation actuelle de fabricants de coupes de fil de diamant utilisant principalement la coupe de mortier en même temps, utilise principalement le pré-lavage de la coupe de mortier, le processus de nettoyage et l'agent de nettoyage, etc., une technologie de coupe de fil diamant unique du mécanisme de coupe, former un Un ensemble complet de coupe de ligne, de liquide de refroidissement et de mortier a une grande différence, de sorte que le processus de nettoyage correspondant, le dosage de l'agent de nettoyage, la formule, etc. devraient être pour la coupe de fil de diamant, ce qui est le réglage correspondant. L'agent de nettoyage est un aspect important, le surfactant de formule d'agent de nettoyage d'origine, l'alcalinité ne convient pas au nettoyage de la plaquette de silicium de coupe de fil de diamant, devrait être pour la surface de la tranche de silicium en fil de diamant, la composition et les résidus de surface de l'agent de nettoyage ciblé et prennent avec le processus de nettoyage. Comme mentionné ci-dessus, la composition de l'agent Defoaming n'est pas nécessaire dans la coupe du mortier.
(5) Eau: la coupe de fil de diamant, la pré-lavage et le nettoyage du trop-plein de l'eau contient des impuretés, elle peut être adsorbée à la surface de la tranche de silicium.
Réduisez le problème de faire apparaître des suggestions de blanc de velours aux cheveux
(1) pour utiliser le liquide de refroidissement avec une bonne dispersion, et le liquide de refroidissement est nécessaire pour utiliser l'agent Defoaming à faible résidence pour réduire le résidu des composants de liquide de refroidissement à la surface de la tranche de silicium;
(2) utiliser de la colle et de la plaque de résine appropriées pour réduire la pollution de la tranche de silicium;
(3) le liquide de refroidissement est dilué à l'eau pure pour s'assurer qu'il n'y a pas d'impuretés résiduelles faciles dans l'eau utilisée;
(4) Pour la surface de la tranche de silicium coupé en fil de diamant, utilisez l'activité et l'effet de nettoyage de l'agent de nettoyage plus approprié;
(5) Utilisez le système de récupération en ligne de liquide de refroidissement en ligne de diamant pour réduire la teneur en poudre de silicium dans le processus de coupe, afin de contrôler efficacement le résidu de la poudre de silicium sur la surface de la tranche de silicium de la plaquette. Dans le même temps, il peut également augmenter l'amélioration de la température, du débit et du temps de la pré-lavage, pour s'assurer que la poudre de silicium est lavée dans le temps
(6) Une fois la tranche de silicium placée sur la table de nettoyage, elle doit être traitée immédiatement et garder la tranche de silicium mouillée pendant l'ensemble du processus de nettoyage.
(7) La tranche de silicium maintient la surface humide dans le processus de dégomment et ne peut pas sécher naturellement. (8) Dans le processus de nettoyage de la tranche de silicium, le temps exposé dans l'air peut être réduit autant que possible pour empêcher la production de fleurs à la surface de la tranche de silicium.
(9) Le personnel de nettoyage ne doit pas contacter directement la surface de la tranche de silicium pendant tout le processus de nettoyage et doit porter des gants en caoutchouc, afin de ne pas produire d'impression d'empreintes digitales.
(10) En référence [2], l'extrémité de la batterie utilise le processus de nettoyage de NaOH alcalin de peroxyde d'hydrogène H2O2 + en fonction du rapport de volume de 1:26 (solution de NaOH à 3%), ce qui peut réduire efficacement la survenue du problème. Son principe est similaire à la solution de nettoyage SC1 (communément appelée liquide 1) d'une tranche de silicium semi-conductrice. Son principal mécanisme: le film d'oxydation sur la surface de la tranche de silicium est formé par l'oxydation de H2O2, qui est corrodé par NaOH, et l'oxydation et la corrosion se produisent à plusieurs reprises. Par conséquent, les particules attachées à la poudre de silicium, à la résine, au métal, etc.) tombent également dans le liquide de nettoyage avec la couche de corrosion; En raison de l'oxydation de H2O2, la matière organique sur la surface de la plaquette est décomposée en CO2, H2O et retirée. Ce processus de nettoyage a été des fabricants de plaquettes de silicium utilisant ce processus pour traiter le nettoyage de la tranche de silicium monocristalline de coupe en diamant, la tranche de silicium dans le domestique et le Taïwan et d'autres fabricants de batteries Utilisation par lots de plaintes de problèmes de velours blancs. Il existe également des fabricants de batteries qui ont utilisé un processus de pré-nettoyage en velours similaire, contrôlent également efficacement l'apparence du blanc de velours. On peut voir que ce processus de nettoyage est ajouté dans le processus de nettoyage de la plaquette de silicium pour éliminer le résidu de la plaquette de silicium afin de résoudre efficacement le problème des cheveux blancs à l'extrémité de la batterie.
conclusion
À l'heure actuelle, la coupe de fil de diamant est devenue la principale technologie de traitement dans le domaine de la découpe monocristalline, mais en train de promouvoir le problème de la fabrication du blanc de velours, des fabricants de silicium et de batterie en silicium ont troublé, conduisant à des fabricants de batteries à la coupe de diamants Silicicon à découper le silicium La plaquette a une certaine résistance. Grâce à l'analyse de comparaison de la zone blanche, elle est principalement causée par le résidu à la surface de la tranche de silicium. Afin de mieux empêcher le problème de la tranche de silicium dans la cellule, cet article analyse les sources possibles de pollution de surface de la tranche de silicium, ainsi que les suggestions d'amélioration et les mesures de production. Selon le nombre, la région et la forme des taches blanches, les causes peuvent être analysées et améliorées. Il est particulièrement recommandé d'utiliser le processus de nettoyage du peroxyde d'hydrogène + alcali. L'expérience réussie a prouvé qu'elle peut empêcher efficacement le problème de la tranche de silicium de silicium de coupe de diamant, ce qui fait du blanchiment en velours, pour la référence des initiés et des fabricants de l'industrie générale.
Heure du poste: 30-2024 mai