CN109732796A - 一种单晶硅片的切割方法 - Google Patents

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张昌银
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Abstract

本发明涉及一种单晶硅片的切割方法，利用切割机对单晶硅锭进行切片加工，切割机包括可移动工作台，在工作台上通过放线轴和收线轴设有切割区，具体步骤：检查并清洗硅锭，设定切割高度；在放线轴和收线轴之间布好金刚线切割线网，金刚线线径为60μm，放线轴丝杠的扭矩为75Nm，设定切割线网的张力8N；设定运行参数：工作台带动工件的运行速度范围、金刚线的运行速度范围；采用双向走线的方式，对硅锭进行切割加工，当切割高度达到75％时，采用单向走线方式继续对硅锭进行切割加工；下料，检查金刚线磨损情况。本发明解决了金刚线过度磨损、短线造成硅块被破坏、硅块浪费的技术问题。

Description

一种单晶硅片的切割方法
技术领域
本发明涉及单晶硅片切割技术领域，尤其是一种单晶硅片的切割方法。
背景技术
现有技术中，采用60微米金刚线的线切机床将单晶方棒切割成硅片的加工时间经过对工艺参数和走线方式进行优化后可达到75min左右，虽然对走线方式优化后，提高了金刚线磨损的均匀度和利用率，但在实际生产中存在金刚线磨损严重，严重时出现断线的情况，造成硅块形状被破坏、硅块浪费等问题。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种单晶硅片的切割方法，从而解决金刚线过度磨损、短线造成硅块被破坏、硅块浪费的技术问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种单晶硅片的切割方法，利用切割机对单晶硅锭进行切片加工，切割机包括可移动工作台，在工作台上通过放线轴和收线轴设有切割区，具体包括如下步骤：
第一步：检查并清洗硅锭，设定切割高度为160-200mm；
第二步：在放线轴和收线轴之间布好金刚线切割线网，放线轴丝杠的扭矩为75Nm，设定切割线网的张力8-10N；
第三步：设定运行参数：工作台带动工件的运行速度范围为500um/min -2500um/min，金刚线的运行速度范围为670m/min-1800m/min；
第四步：采用双向走线的方式，对硅锭进行切割加工，当切割高度达到75％时，采用单向走线方式继续对硅锭进行切割加工；
第五步：下料，检查金刚线磨损情况。
工作台带动工件的运行速度具体为：起始加工阶段工件运动速度 2000um/min，双向走线过程中工件运动速度为2500um/min，单向走线过程中工件运动速度1500mm/min。
金刚线的运行速度具体为：起始加工阶段金刚线运动速度为600m/min，双向走线过程中金刚线运动速度为1600m/min，单向走线过程中金刚线运动速度为1400m/min。
双向走线过程中，送线总长度等于返线总长度，单向走线过程中，送线总长度为返线总长度的105％-110％。
所述切割高度为180mm。
金刚线线径为60μm。
本发明的有益效果如下：
本发明通过改变切割过程中不同阶段的金刚线走线方式，有效平衡了送返线比例和刚线磨损度之间的关系，在充分提高金刚线磨损均匀度的基础上，保证新旧线之间的配合，防止旧线磨损过度出现断线、硅锭形状遭破坏的问题；同时，本发明通过实际生产和多次试验，采用最佳的改变走线的方式，将切割高度完成75％后，采用单向走线方式，并控制合适的送返线距离，适当增加了新线比例，既保证了送返线之间比例，确保金刚线磨损均匀，又保证了切割的后半程硅锭能够被完全切透。
具体实施方式
实施例一：
本实施例的单晶硅片的切割方法，利用切割机对单晶硅锭进行切片加工，切割机包括可移动工作台，在工作台上通过放线轴和收线轴设有切割区，具体包括如下步骤：
第一步：检查并清洗硅锭，设定切割高度为160mm；
第二步：在放线轴和收线轴之间布好金刚线切割线网，金刚线线径为60μ m，放线轴丝杠的扭矩为75Nm，设定切割线网的张力8N；
第三步：设定运行参数：工作台带动工件的运行速度范围为500um/min -2500um/min，金刚线的运行速度范围为670m/min-1800m/min；
第四步：采用双向走线的方式，对硅锭进行切割加工，当切割高度达到75％时，采用单向走线方式继续对硅锭进行切割加工；
第五步：下料，检查金刚线磨损情况。
上述工作台带动工件的运行速度具体为：起始加工阶段工件运动速度 2000um/min，双向走线过程中工件运动速度为2500um/min，单向走线过程中工件运动速度1500mm/min。
金刚线的运行速度具体为：起始加工阶段金刚线运动速度为670m/min，双向走线过程中金刚线运动速度为1600m/min，单向走线过程中金刚线运动速度为1400m/min。
双向走线过程中，送线总长度等于返线总长度，单向走线过程中，送线总长度为返线总长度的105％。
实施例二：
本实施例的单晶硅片的切割方法，利用切割机对单晶硅锭进行切片加工，切割机包括可移动工作台，在工作台上通过放线轴和收线轴设有切割区，具体包括如下步骤：
第一步：检查并清洗硅锭，设定切割高度为180mm；
第二步：在放线轴和收线轴之间布好金刚线切割线网，金刚线线径为60μ m，放线轴丝杠的扭矩为75Nm，设定切割线网的张力10N；
第三步：设定运行参数：工作台带动工件的运行速度范围为500um/min -2500um/min，金刚线的运行速度范围为670m/min-1800m/min；
第四步：采用双向走线的方式，对硅锭进行切割加工，当切割高度达到75％时，采用单向走线方式继续对硅锭进行切割加工；
第五步：下料，检查金刚线磨损情况。
上述工作台带动工件的运行速度具体为：起始加工阶段工件运动速度 2000um/min，双向走线过程中工件运动速度为2500um/min，单向走线过程中工件运动速度1800mm/min。
金刚线的运行速度具体为：起始加工阶段金刚线运动速度为800m/min，双向走线过程中金刚线运动速度为1600m/min，单向走线过程中金刚线运动速度为1600m/min。
双向走线过程中，送线总长度等于返线总长度，单向走线过程中，送线总长度为返线总长度的110％。
实施例三：
本实施例的单晶硅片的切割方法，利用切割机对单晶硅锭进行切片加工，切割机包括可移动工作台，在工作台上通过放线轴和收线轴设有切割区，具体包括如下步骤：
第一步：检查并清洗硅锭，设定切割高度为200mm；
第二步：在放线轴和收线轴之间布好金刚线切割线网，金刚线线径为60μ m，放线轴丝杠的扭矩为75Nm，设定切割线网的张力9N；
第三步：设定运行参数：工作台带动工件的运行速度范围为500um/min -2500um/min，金刚线的运行速度范围为670m/min-1800m/min；
第四步：采用双向走线的方式，对硅锭进行切割加工，当切割高度达到75％时，采用单向走线方式继续对硅锭进行切割加工；
第五步：下料，检查金刚线磨损情况。
上述工作台带动工件的运行速度具体为：起始加工阶段工件运动速度 2000um/min，双向走线过程中工件运动速度为2500um/min，单向走线过程中工件运动速度1800mm/min。
金刚线的运行速度具体为：起始加工阶段金刚线运动速度为670m/min，双向走线过程中金刚线运动速度为1600m/min，单向走线过程中金刚线运动速度为1600m/min。
双向走线过程中，送线总长度等于返线总长度，单向走线过程中，送线总长度为返线总长度的110％。
本发明根据切割高度合理调整金刚线的走线方式，将两种走线方式相结合，保证均匀磨损的基础上，降低了金刚线的磨损率，解决了断线和硅块浪费等问题，提高了设备运行的稳定性和可靠性。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (6)

1.一种单晶硅片的切割方法，利用切割机对单晶硅锭进行切片加工，切割机包括可移动工作台，在工作台上通过放线轴和收线轴设有切割区，其特征在于：具体包括如下步骤：
第一步：检查并清洗硅锭，设定切割高度为160-200mm；
第二步：在放线轴和收线轴之间布好金刚线切割线网，放线轴丝杠的扭矩为75Nm，设定切割线网的张力8-10N；
第三步：设定运行参数：工作台带动工件的运行速度范围为500um/min-2500um/min，金刚线的运行速度范围为670m/min-1800m/min；
第四步：采用双向走线的方式，对硅锭进行切割加工，当切割高度达到75％时，采用单向走线方式继续对硅锭进行切割加工；
第五步：下料，检查金刚线磨损情况。
2.如权利要求1所述的一种单晶硅片的切割方法，其特征在于：工作台带动工件的运行速度具体为：起始加工阶段工件运动速度2000um/min，双向走线过程中工件运动速度为2500um/min，单向走线过程中工件运动速度1500mm/min。
3.如权利要求2所述的一种单晶硅片的切割方法，其特征在于：金刚线的运行速度具体为：起始加工阶段金刚线运动速度为600m/min，双向走线过程中金刚线运动速度为1600m/min，单向走线过程中金刚线运动速度为1400m/min。
4.如权利要求1所述的一种单晶硅片的切割方法，其特征在于：双向走线过程中，送线总长度等于返线总长度，单向走线过程中，送线总长度为返线总长度的105％-110％。
5.如权利要求1所述的一种单晶硅片的切割方法，其特征在于：所述切割高度为180mm。
6.如权利要求1所述的一种单晶硅片的切割方法，其特征在于：所述金刚线线径为60μm。
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