CN106003442B - 一种用于区熔检验硅棒切割的粘贴结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于区熔检验硅棒切割的粘贴结构及方法，该粘贴结构包括石墨板，其一面用于与固定板粘接，另一面的中部设有与长边平行的凹槽，凹槽上通过粘接剂粘贴待切割的硅棒。具体操作时，将固定板加热，用石蜡粘贴石墨板，待石墨板的温度升高后，在石墨板的凹槽内涂抹石蜡，并将待切割的硅棒平放于凹槽处，冷却，待石蜡完全凝固后，将固定板装载到切割台夹具处，即可进行检验硅棒的切割操作。其采用的石墨板中石墨质软有滑腻感，比玻璃容易加工，待测试的硅棒小，质量轻，石蜡的熔点为110摄氏度左右，加热、冷却快，石蜡的附着力足够支撑待切割的硅棒重量，非常适合小尺寸检验棒的切割粘贴用；能有效缩短粘接时间；降低硅棒、硅片脱落风险，提高后续测试效率。

Description

一种用于区熔检验硅棒切割的粘贴结构及方法

技术领域

本发明是属于多晶硅技术领域，涉及产品质量检测，具体为一种用于区熔检验硅棒切割的粘贴结构及方法。

背景技术

国内外对原生多晶硅的检验方法是通过钻芯取样，将样芯区熔成晶向为<111>单晶，测试晶棒电性能，并对晶棒切片检测P\B杂质。国内较早有区熔单晶的切片技术，但应用于大尺寸(3-6英寸)的区熔单晶棒，对于检验用Φ13mm±2mm的小尺寸区熔棒，没有一套成熟的切片工艺。国内多晶硅行业起步较晚，2000年以前，国内小厂评估原生多晶硅是区熔后，测量电阻率查表推测的P\B含量，不需要切片做红外检测。这一块粘棒、切片技术属于空白。06年以后，国内多晶硅行业高速发展，多晶硅质量检测技术手段丰富多样，引进了国外先进的低温红外检测技术，这需要制备单晶抛光片，催生了区熔检验用单晶棒的切片工艺，切片质量的好坏，直接影响硅片抛光的效果，最终影响红外检测技术的准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于区熔检验硅棒切割的粘贴结构及方法，解决硅棒粘贴不牢靠，消除掉棒、掉片的现象，缩短粘贴时间，提高切片效率，保证后续检验的连续性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于区熔检验硅棒切割的粘贴结构，包括石墨板，其一面用于与固定板粘接，另一面的中部设有与长边平行的凹槽，凹槽上通过粘接剂粘贴有待测试的硅棒。

所述的粘接剂为石蜡，且石墨板与固定板之间也采用石蜡进行粘接。

所述凹槽的界面为圆弧形，凹槽最深处与石墨板凹槽开口面的距离与待测试硅棒直径的比例为1:10；比例过小，开口弧面积小，硅棒粘贴不牢靠，容易脱落；比例过大，待测试硅棒粘贴嵌入石墨板太深，内圆切割刀片不易切透硅棒。

凹槽位于石墨板正中央位置，左右偏移量小于0.5mm，目的在于保证硅棒完全切透，且最终切透点位于凹槽弧面最深处，既保证硅棒完全切透，又确保石墨板不会完全被切断，可重复多次粘贴利用。

所述石墨板采用纯度为99.9wt%的人造石墨压制而成。人造石墨采用沥青胶、石油胶合成。由于石墨板加热的温度不高，一般为110-130摄氏度，其中含有的杂质不足以扩散影响硅棒质量，故选用低纯度石墨可有效节省成本。

所述石墨板宽度和固定板宽度保持一致，可确保测试的硅棒与刀片垂直。宽度一般为硅棒直径的1.9倍，石墨板厚度与宽度比为1:3，内圆切割机刀片内径为Φ130mm，固定板太宽，切不透硅棒；太窄，粘合力小，硅棒装载不稳定。

所述待测试的硅棒的直径为13mm±2mm；所述凹槽的截面的圆弧对应的圆心角的角度为70度。小尺寸的硅棒需要切片后测试，切片需要用到内圆切割机，重点要保证切割的硅片是垂直于硅棒生产方向，偏离度小于30分，若偏离角度过大，会造成硅片晶向偏离目标晶向<111>，造成硅片检测结果误差大；小尺寸的硅棒通常采用内圆切割机来切片，因为内圆刀片薄（0.2mm），且内圆刀片与水平方向垂直，决定了硅棒进料方向为水平方向。所以用来夹持硅棒进行切割的装置非常重要，既要保证切割过程中粘贴牢固，又要保证切割方向垂直于硅棒。

制备所述的粘贴结构的方法，具体步骤为：

将固定板加热至110-130摄氏度，用石蜡棒均匀涂抹石蜡在固定板上，然后贴上石墨板，待石墨板的温度升至110摄氏度以上，足以熔化石蜡的时候，在石墨板的凹槽内均匀涂抹石蜡，并将待测试的硅棒平放于凹槽处，冷却，待石蜡完全凝固后，将固定板装载到切割台夹具处，即可进行检验操作。

进一步地，加热时，固定板和石墨板同时加热，待测试的硅棒硅棒与石墨板结合处浸润液态石蜡饱和，即进行冷却。可轻轻摇曳石墨板、硅棒，确保粘贴牢固，不易脱落。

检验用区熔硅片的尺寸要求为厚度2.2mm，Φ13mm±2mm，选用内圆切割成本投入低、方便快捷，硅棒粘贴是否稳固非常关键。通过采取上述粘接结构，石蜡凝固后，待测试的硅棒、石墨板、固定板三者牢靠的粘贴在一起，装至切割台夹具上，用螺栓拧紧，防止刀片高速旋转引起抖动，有效解决切割过程中的脱落问题。

另外，由于采用石蜡粘贴，切割后脱蜡容易，只需通过加热，然后将硅片表面的残余石蜡用酒精擦拭，即可快速去除，方便硅片后续研磨抛光，缩短硅片上机测试时间。

本发明采用的石墨板中石墨质软有滑腻感，比玻璃容易加工，待测试的硅棒小，质量轻，石蜡的熔点110摄氏度左右，加热、冷却快，石蜡的附着力足够支撑待测试的硅棒重量，非常适合小尺寸检验棒的切割粘贴用。其所使用的石墨板可连续切割3-4根硅棒，而且从粘棒到切片时间较原来缩短了40%，提高了多晶硅成品检测效率。对于多晶硅行业来讲，硅棒检测对后续半成品如何处理具有指导性，生产部门会根据检测结果来判定硅料是否能用于单晶、或者多晶铸锭，不同用途的多晶硅对半成品的处理方式、分类标准要求不一样。运用本发明中的技术方案可大大缩短制样、检测时间，间接提高了生产效率。另外缩短检测时间可以缩短半成品等待处理的时间，降低多晶硅表面污染的风险。

附图说明

图1是本发明提供粘贴结构的结构示意图。

图2是石墨板的俯视图。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步阐明本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不是用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求书所限定的范围。

实施例1：

如图1-图2所示，一种用于区熔检验硅棒切割的粘贴结构，包括石墨板1，其一面用于与固定板粘接，另一面的中部设有与长边平行的凹槽2，凹槽上通过粘接剂粘贴有待测试的硅棒3。

进一步地，所述的粘接剂为石蜡，且石墨板1与固定板之间也采用石蜡进行粘接。

进一步地，所述凹槽2的界面为圆弧形，凹槽最深处与石墨板凹槽开口面的距离与待测试硅棒直径的比例为1:10。

进一步地，凹槽左右偏移小于0.5mm，位于石墨板正中央。

进一步地，所述石墨板采用人造石墨压制成型，纯度为99.9%。

所述待测试的硅棒3的直径为13mm±2mm；所述凹槽的截面的圆弧对应的圆心角的角度为70度。

所述石墨板宽度和固定板宽度保持一致。

制备所述的结构的方法，具体步骤为：

将固定板加热至110摄氏度，用石蜡棒均匀涂抹石蜡在固定板上，然后贴上石墨板，待石墨板的温度升至110摄氏度，在石墨板的凹槽内均匀涂抹石蜡，并将待测试的硅棒平放于凹槽处，冷却，待石蜡完全凝固后，将固定板装载到切割台夹具处，即可进行检验操作。

加热时，固定板和石墨板同时加热，待测试的硅棒硅棒与石墨板结合处浸润液态石蜡饱和，即进行冷却。

实施例2：

石墨板尺寸为120mm*25mm*8.5mm；其凹槽的尺寸为R6.5mm，70°内角，开口宽度7.52mm，深1.2mm。待测试的硅棒即区熔检验棒尺寸为Φ13mm，L125mm。

切割前，先将固定板(铸铁板)放在电加热板上加热至110摄氏度，石蜡棒融化后均匀涂抹在固定板上，然后将石墨板贴在固定板上，待石墨板温升至足以熔化石蜡的时候，将凹槽内涂抹均匀石蜡，并将检验棒平放于凹槽处，室温静止冷却，待石蜡完全凝固后，将固定板装载到切割台处。可轻轻摇曳石墨板和硅棒，确保粘贴牢固，不易脱落即可。

Claims (6)

1.一种用于区熔检验硅棒切割的粘贴结构，其特征在于：切割时采用内圆切割刀片进行切割，包括石墨板（1），其一面用于与固定板粘接，另一面的中部设有与长边平行的凹槽（2），凹槽上通过粘接剂粘贴有待测试的硅棒（3）；所述的粘接剂为石蜡，且石墨板（1）与固定板之间也采用石蜡进行粘接；所述待测试的硅棒（3）的直径为13mm±2mm；所述凹槽的截面的圆弧对应的硅棒半径圆心角的角度为70度；所述凹槽（2）的截面为圆弧形，凹槽最深处与石墨板凹槽开口面的距离与待测试硅棒直径的比例为1:10。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：凹槽位于石墨板正中央位置，左右偏移量小于0.5mm。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述石墨板采用纯度为99.9wt%的人造石墨压制而成。

4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述石墨板宽度和固定板宽度保持一致。

5.制备权利要求1-4任意一项所述的结构的方法，其特征在于，具体步骤为：

将固定板加热至110-130摄氏度，用石蜡棒均匀涂抹石蜡在固定板上，然后贴上石墨板，待石墨板的温度升至110摄氏度以上，在石墨板的凹槽内均匀涂抹石蜡，并将待测试的硅棒平放于凹槽处，冷却，待石蜡完全凝固后，将固定板装载到切割台夹具处，即可进行切割操作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：加热时，固定板和石墨板同时加热，待切割的检验硅棒与石墨板结合处浸润液态石蜡饱和，即进行冷却。