CN106938504A - 一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法 - Google Patents

一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106938504A
CN106938504A CN201710204887.XA CN201710204887A CN106938504A CN 106938504 A CN106938504 A CN 106938504A CN 201710204887 A CN201710204887 A CN 201710204887A CN 106938504 A CN106938504 A CN 106938504A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wire
diamond
diamond wire
distance
wire casing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710204887.XA
Other languages
English (en)
Inventor
陆继波
王海庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu high new Energy Developments Ltd
Original Assignee
Jiangsu Meike Silicon Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Meike Silicon Energy Co Ltd filed Critical Jiangsu Meike Silicon Energy Co Ltd
Priority to CN201710204887.XA priority Critical patent/CN106938504A/zh
Publication of CN106938504A publication Critical patent/CN106938504A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0005—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
    • B28D5/0017—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing using moving tools
    • B28D5/0023—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing using moving tools rectilinearly
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • B28D5/045—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D7/00—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
    • B28D7/02—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups for removing or laying dust, e.g. by spraying liquids; for cooling work

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法，其特征在于，其步骤如下：(1)将硅棒装配至金刚线切割机上；(2)金刚线切割机参数设置；(3)启动切割机，对硅棒进行切割；(4)待加工硅棒切割完毕后，将硅片取出即可。提高加工品质质量、降低单多晶的加工时间，减少硅片所需要的钢线单耗，降低设备故障及提升加工的表面质量，降低产品制造成本，提升单台设备的有效利用率。

Description

一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法
技术领域
本发明涉及一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法。
背景技术
金刚线加工切片，属于钢线表面电镀金刚石钻石颗粒，采用高速正反向切割的方式，在硅体表面性质两体磨削式切割，得到一种硅片表面线痕在小于15um，ttv值小于30um的加工硅片，传统的金刚线硅片切片，加工方式处理方式如下：
1、设备正向距离在350~650米，回线距离在340~600米，加速时间在6~8米每平方秒，线速在每秒22~30米；加工台速在1.3~2毫米每分钟。
2、由于钢线往复的距离短，加工停顿时间频次多，影响钢线的切割力，加工耗线单晶在1米~1.2每片，多晶的加工耗线在1.5~2米每片；往复的距离短，频次多，驱动线轮运动的频次多，故障率及稳定性差，导致加工良率及设备故障率波动高。
3、传统加工织线网未进线端满格，出线端空一格，在导论表面形成轻微螺旋状，钢线在线网表面形成轻微旋转，钻石表面重复利用率低，切割能力弱。
传统的加工方式，需要匹配钢线的切割力才能得到表面符合要求的硅片表面质量，单晶硅片加工时间在1小时50分钟~2小时20分钟；多晶硅片的加工时间在2小时30分钟~2小时50分钟。加工方式钢线运行周期短，钢线在加速和减速的同时，损耗了钢线的磨损，影响了钢线的切割力，导致成本高，加工时间长的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中加减速过程中导致的钢线磨损，及时间损失方面的技术问题，提供一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法，提高加工品质质量、降低单多晶的加工时间，减少硅片所需要的钢线单耗，降低设备故障及提升加工的表面质量，降低产品制造成本，提升单台设备的有效利用率。
为解决以上问题本发明所采用的方案：
本发明提供一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法，其特征在于，其步骤如下：
（1）将硅棒装配至金刚线切割机上；
（2）金刚线切割机参数设置；
（Ａ）金刚线的往复距离设置，设置金刚线的正向距离为3700—4500米，回线距离为3700—4500米；
（Ｂ）冷却水温度及流量设置，设置冷却水温度20℃，流量设置为7000升每小时，
（Ｃ）网布线设置，金刚线经过进线导轮导入进线导辊的第四线槽，再缠绕出线导辊的第一线槽，金刚线从出线导辊第一线槽出来后导入进线导辊的第五线槽，然后金刚线依次缠绕出线导辊第二线槽、进线导辊第六线槽，以此类推直至缠绕进线导辊最后一个线槽N，再从出线导辊N-3线槽出线，通过出线导轮出线即可；
（3）启动切割机，对硅棒进行切割；
（4）待加工硅棒切割完毕后，将硅片取出即可。
上述一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法，其特征在于，金刚线切割机为长距离跑线金刚线切片机。
上述一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法，其特征在于，所述进线导辊与出线导辊呈平行设置。
有益效果：
（1）金刚线的往复距离设置，通过对金刚线切片加工时，提升钢线进线长度提升至3700~4500米，回线距离提升至3700~4500米，提升钢线运转的距离，可以降低小距离循环导致的加速及减速导致的钢线表面磨损，同时大循环单向距离提升，匀速时间长，钢线表面损耗少；一次提升单向进线的时间，可有效降低加速和减速需要的等待时间，同时单向距离提升，使钢线的磨损降低，提升加工钢线的切割能力，提升加工效率。
金刚线正向及反向距离提升，降低轴承的来回次数，提升加工的稳定性。原有的驱动轴承的频次为150~230次往复，通过提升往复距离，使循环次数降低至20~35次循环，时加工稳定性加强，得到的加工表面质量一致。
（2）冷却水流量设置，通过设置冷却液喷淋的温度，冷却金刚线高速切割时所产生的温度，同时优化流量设置，降低单向流量的冲击影响，避免流量冲击造成的硅片破损。
（3）工作台速线速设置，通过切片机提升正向走线的距离，和单向走线的距离，提升了钢线加工能力后，匹配的加工台速能得到提升，使加工周期时间缩短，加工时间单晶可以缩短到1小时20分钟，多晶加工时间可以缩短到1小时50分钟左右，加工时间缩短了20~25%。其抬速设置根据硅片表面的加工线痕情况，进行匹配设置。
（4）织线网布线设置，在提升正向走线距离和反向走线距离的同时，对织线网的步骤进行设置，采用斜布螺旋型设计，提升钢线自身的旋转粒度，使圆形钢线表面在切割的时，能旋转切割，充分利用钢线表面的砖钻石颗粒，提升切割力，降低磨损；可以使单晶的钢线使用单耗降低到0.5~0.8米每片，多晶的加工耗线降低到0.8~1.2耗线，加工成本降低40~50%。加工时间单晶可以缩短到1小时20分钟，多晶加工时间可以缩短到1小时50分钟左右，加工时间缩短了20~25%。
附图说明
图1为本专利网布线立体示意图。
图2为本专利网布线X向示意图。
图3为本专利网布线Y向示意图。
附图标记说明：
进线导轮1，出线导轮2、金刚切割线3、出线导辊A，进线导辊B。
具体实施方式
结合附图通过具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明所用的金刚线切割机产品型号为梅耶博格机械设备(上海)有限公司的产品型号为DW288 Series 3金刚线切割机。
实施例 1
一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法，其特征在于，其步骤如下：
（1）将硅棒装配至金刚线切割机上；
（2）金刚线切割机参数设置；
（Ａ）金刚线的往复距离设置，设置金刚线的正向距离为3700米，回线距离为3700米；
（Ｂ）冷却水温度及流量设置，设置冷却水温度20℃，流量设置为7000升每小时，
（Ｃ）网布线设置，金刚线经过进线导轮导入进线导辊的第四线槽B4，再缠绕出线导辊的第一线槽A1，金刚线从出线导辊第一线槽A1出来后导入进线导辊的第五线槽B5，然后金刚线依次缠绕出线导辊第二线槽A2、进线导辊第六线槽B6，以此类推直至缠绕进线导辊最后一个线槽B17，再从出线导辊A 14线槽出线，通过出线导轮出线即可；
（3）启动切割机，对硅棒进行切割；
（4）待加工硅棒切割完毕后，将硅片取出即可。
实验例 2
一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法，其特征在于，其步骤如下：
（1）将硅棒装配至金刚线切割机上；
（2）金刚线切割机参数设置；
（Ａ）金刚线的往复距离设置，设置金刚线的正向距离为4500米，回线距离为4500米；
（Ｂ）冷却水温度及流量设置，设置冷却水温度20℃，流量设置为7000升每小时，
（Ｃ）网布线设置，金刚线经过进线导轮导入进线导辊的第四线槽B4，再缠绕出线导辊的第一线槽A1，金刚线从出线导辊第一线槽A1出来后导入进线导辊的第五线槽B5，然后金刚线依次缠绕出线导辊第二线槽A2、进线导辊第六线槽B6，以此类推直至缠绕进线导辊最后一个线槽B17，再从出线导辊A 14线槽出线，通过出线导轮出线即可；
（3）启动切割机，对硅棒进行切割；
（4）待加工硅棒切割完毕后，将硅片取出即可。
实验例 3
一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法，其特征在于，其步骤如下：
（1）将硅棒装配至金刚线切割机上；
（2）金刚线切割机参数设置；
（Ａ）金刚线的往复距离设置，设置金刚线的正向距离为4000米，回线距离为4000米；
（Ｂ）冷却水温度及流量设置，设置冷却水温度20℃，流量设置为7000升每小时，
（Ｃ）网布线设置，金刚线经过进线导轮导入进线导辊的第四线槽B4，再缠绕出线导辊的第一线槽A1，金刚线从出线导辊第一线槽A1出来后导入进线导辊的第五线槽B5，然后金刚线依次缠绕出线导辊第二线槽A2、进线导辊第六线槽B6，以此类推直至缠绕进线导辊最后一个线槽B17，再从出线导辊A 14线槽出线，通过出线导轮出线即可；
（3）启动切割机，对硅棒进行切割；
（4）待加工硅棒切割完毕后，将硅片取出即可。
有益效果：
（1）金刚线的往复距离设置，通过对金刚线切片加工时，提升钢线进线长度提升至3700~4500米，回线距离提升至3700~4500米，提升钢线运转的距离，可以降低小距离循环导致的加速及减速导致的钢线表面磨损，同时大循环单向距离提升，匀速时间长，钢线表面损耗少；一次提升单向进线的时间，可有效降低加速和减速需要的等待时间，同时单向距离提升，使钢线的磨损降低，提升加工钢线的切割能力，提升加工效率。
金刚线正向及反向距离提升，降低轴承的来回次数，提升加工的稳定性。原有的驱动轴承的频次为150~230次往复，通过提升往复距离，使循环次数降低至20~35次循环，时加工稳定性加强，得到的加工表面质量一致。
（2）冷却水流量设置，通过设置冷却液喷淋的温度，冷却金刚线高速切割时所产生的温度，同时优化流量设置，降低单向流量的冲击影响，避免流量冲击造成的硅片破损。
（3）工作台速线速设置，通过切片机提升正向走线的距离，和单向走线的距离，提升了钢线加工能力后，匹配的加工台速能得到提升，使加工周期时间缩短，加工时间单晶可以缩短到1小时20分钟，多晶加工时间可以缩短到1小时50分钟左右，加工时间缩短了20~25%。其抬速设置根据硅片表面的加工线痕情况，进行匹配设置。
（4）织线网布线设置，在提升正向走线距离和反向走线距离的同时，对织线网的步骤进行设置，采用斜布螺旋型设计，提升钢线自身的旋转粒度，使圆形钢线表面在切割的时，能旋转切割，充分利用钢线表面的砖钻石颗粒，提升切割力，降低磨损；可以使单晶的钢线使用单耗降低到0.5~0.8米每片，多晶的加工耗线降低到0.8~1.2耗线，加工成本降低40~50%。加工时间单晶可以缩短到1小时20分钟，多晶加工时间可以缩短到1小时50分钟左右，加工时间缩短了20~25%。
仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (3)

1.一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法，其特征在于，其步骤如下：
（1）将硅棒装配至金刚线切割机上；
（2）金刚线切割机参数设置；
（Ａ）金刚线的往复距离设置，设置金刚线的正向距离为3700—4500米，回线距离为3700—4500米；
（Ｂ）冷却水温度及流量设置，设置冷却水温度20℃，流量设置为7000升每小时，
（Ｃ）网布线设置，金刚线经过进线导轮导入进线导辊的第四线槽，再缠绕出线导辊的第一线槽，金刚线从出线导辊第一线槽出来后导入进线导辊的第五线槽，然后金刚线依次缠绕出线导辊第二线槽、进线导辊第六线槽，以此类推直至缠绕进线导辊最后一个线槽N，再从出线导辊N-3线槽出线，通过出线导轮出线即可；
（3）启动切割机，对硅棒进行切割；
（4）待加工硅棒切割完毕后，将硅片取出即可。
2.如权利要求1所述的一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法，其特征在于，金刚线切割机为长距离跑线金刚线切片机。
3.如权利要求1所述的一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法，其特征在于，所述进线导辊与出线导辊呈平行设置。
CN201710204887.XA 2017-03-31 2017-03-31 一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法 Pending CN106938504A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710204887.XA CN106938504A (zh) 2017-03-31 2017-03-31 一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710204887.XA CN106938504A (zh) 2017-03-31 2017-03-31 一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106938504A true CN106938504A (zh) 2017-07-11

Family

ID=59464497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710204887.XA Pending CN106938504A (zh) 2017-03-31 2017-03-31 一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106938504A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107214869A (zh) * 2017-07-20 2017-09-29 阜宁协鑫光伏科技有限公司 硅片切割方法
CN108357002A (zh) * 2018-03-20 2018-08-03 山东大海新能源发展有限公司 一种太阳能级硅片及其生产方法
CN108748706A (zh) * 2018-08-03 2018-11-06 西安建能环保科技有限公司 绳锯切割机
CN108839274A (zh) * 2018-05-31 2018-11-20 扬州续笙新能源科技有限公司 一种多晶硅金刚线切片机断线处理方法
CN108927909A (zh) * 2018-07-20 2018-12-04 无锡中环应用材料有限公司 一种硅片加工成型的新型工艺
CN110000942A (zh) * 2019-05-14 2019-07-12 玉田县昌通电子有限公司 一种多线切割机的罗拉绕线方法及其罗拉绕线结构
CN111483067A (zh) * 2020-05-25 2020-08-04 青岛高测科技股份有限公司 一种金刚线反向切割工艺
CN112622079A (zh) * 2020-12-10 2021-04-09 宜昌南玻硅材料有限公司 超细线切割硅块的织网切割方法
CN114378965A (zh) * 2021-12-30 2022-04-22 江苏美科太阳能科技股份有限公司 一种单、多晶切割改善线痕ttv的切割方法
CN114589820A (zh) * 2020-12-07 2022-06-07 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 切割装置及金刚石线切割机
CN114734543A (zh) * 2022-04-29 2022-07-12 江苏美科太阳能科技股份有限公司 一种大尺寸超薄硅片的切割方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003025210A (ja) * 2001-07-19 2003-01-29 Hitachi Cable Ltd ワイヤソー装置及び同時切断方法
JP2009184023A (ja) * 2008-02-01 2009-08-20 Noritake Super Abrasive Co Ltd ワイヤソーによるワーク切断方法及びワイヤソー切断装置
JP2010253652A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Kanai Hiroaki マルチソーマシン及び切断加工方法
CN103991140A (zh) * 2014-04-28 2014-08-20 阳光硅谷电子科技有限公司 一种金刚石线切割硅棒的切割工艺
CN105252661A (zh) * 2015-11-24 2016-01-20 邢台晶龙电子材料有限公司 一种机床双单向切割多晶硅棒的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003025210A (ja) * 2001-07-19 2003-01-29 Hitachi Cable Ltd ワイヤソー装置及び同時切断方法
JP2009184023A (ja) * 2008-02-01 2009-08-20 Noritake Super Abrasive Co Ltd ワイヤソーによるワーク切断方法及びワイヤソー切断装置
JP2010253652A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Kanai Hiroaki マルチソーマシン及び切断加工方法
CN103991140A (zh) * 2014-04-28 2014-08-20 阳光硅谷电子科技有限公司 一种金刚石线切割硅棒的切割工艺
CN105252661A (zh) * 2015-11-24 2016-01-20 邢台晶龙电子材料有限公司 一种机床双单向切割多晶硅棒的方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107214869A (zh) * 2017-07-20 2017-09-29 阜宁协鑫光伏科技有限公司 硅片切割方法
CN108357002A (zh) * 2018-03-20 2018-08-03 山东大海新能源发展有限公司 一种太阳能级硅片及其生产方法
CN108839274A (zh) * 2018-05-31 2018-11-20 扬州续笙新能源科技有限公司 一种多晶硅金刚线切片机断线处理方法
CN108927909A (zh) * 2018-07-20 2018-12-04 无锡中环应用材料有限公司 一种硅片加工成型的新型工艺
CN108748706A (zh) * 2018-08-03 2018-11-06 西安建能环保科技有限公司 绳锯切割机
CN110000942A (zh) * 2019-05-14 2019-07-12 玉田县昌通电子有限公司 一种多线切割机的罗拉绕线方法及其罗拉绕线结构
CN111483067A (zh) * 2020-05-25 2020-08-04 青岛高测科技股份有限公司 一种金刚线反向切割工艺
CN114589820A (zh) * 2020-12-07 2022-06-07 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 切割装置及金刚石线切割机
CN112622079A (zh) * 2020-12-10 2021-04-09 宜昌南玻硅材料有限公司 超细线切割硅块的织网切割方法
CN114378965A (zh) * 2021-12-30 2022-04-22 江苏美科太阳能科技股份有限公司 一种单、多晶切割改善线痕ttv的切割方法
CN114734543A (zh) * 2022-04-29 2022-07-12 江苏美科太阳能科技股份有限公司 一种大尺寸超薄硅片的切割方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106938504A (zh) 一种高效、低成本的金刚线加工单多晶硅片的方法
CN101618519B (zh) 硅片线切割方法及其装置
CN103786274B (zh) 多晶硅锭开方金刚石线锯装置
CN205033405U (zh) 一种切割用分线网
CN108927909A (zh) 一种硅片加工成型的新型工艺
CN102350741A (zh) 硅块切割方法
CN202053389U (zh) 线切割装置
CN203542877U (zh) 一种金刚石多线切割走线系统
CN108407118A (zh) 一种金刚线切片机
CN204566418U (zh) 数控蓝宝石多工位单线开方机收放线机构
CN1320492A (zh) 冷轧方法及其装置
CN105082380B (zh) 硅片切割后的取出方法
CN209682655U (zh) 一种用于太阳能电池硅片切割的张力控制系统
CN103372922A (zh) 一种分线网切割晶棒的方法
CN105382948B (zh) 一种太阳能硅片切割用钢丝及其生产方法
CN107263750A (zh) 太阳能硅片的切割方法及三维结构太阳能硅片
CN205915534U (zh) 环形多线切割机
CN217021033U (zh) 一种多轴多工位切割机
CN203792547U (zh) 一种多线切割机主辊喷砂装置
CN205112119U (zh) 单晶硅片切割设备
CN205394860U (zh) 一种易于调整开方尺寸的切割头结构
CN113715183A (zh) 一种多轴多工位切割机
CN208133177U (zh) 一种滚筒式竹筒去青机
CN202465521U (zh) 一种拉丝机涂油集束装置
CN206855795U (zh) 硅棒开方机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170919

Address after: 212200 Jiangsu Province, Zhenjiang City Economic Development Zone of Yangzhong Port Road No. 968

Applicant after: Jiangsu high new Energy Developments Ltd

Address before: Along the Yangtze River Industrial Park in Yangzhong city of Jiangsu province Zhenjiang City Road 212200 Hong Kong

Applicant before: Jiangsu Meike Silicon Energy Co., Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170711

RJ01 Rejection of invention patent application after publication