KR101077261B1 - Method for cutting silicon ingot used water-jet - Google Patents

Method for cutting silicon ingot used water-jet Download PDF

Info

Publication number
KR101077261B1
KR101077261B1 KR1020100075186A KR20100075186A KR101077261B1 KR 101077261 B1 KR101077261 B1 KR 101077261B1 KR 1020100075186 A KR1020100075186 A KR 1020100075186A KR 20100075186 A KR20100075186 A KR 20100075186A KR 101077261 B1 KR101077261 B1 KR 101077261B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impurities
silicon
waterjet
silicon plate
injection angle
Prior art date
Application number
KR1020100075186A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김형수
Original Assignee
(주)클린솔루션
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 (주)클린솔루션 filed Critical (주)클린솔루션
Priority to KR1020100075186A priority Critical patent/KR101077261B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101077261B1 publication Critical patent/KR101077261B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0076Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for removing dust, e.g. by spraying liquids; for lubricating, cooling or cleaning tool or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D57/00Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
    • B23D57/0007Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00 using saw wires
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/007Use, recovery or regeneration of abrasive mediums

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 태양광용 실리콘 잉곳 제조에 있어서 실리콘 용해과정에서의 불순물이 분포하는 부위를 워터젯을 이용하여 불순물을 제거하고 이를 재사용하는 기술에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 실리콘 블록으로부터 절단된 부분인 불순물이 포함되어 있는 실리콘 플레이트에서 불순물을 제거하는 방법은 상기 실리콘 플레이트의 표면을 노즐의 분사 각도가 제1분사 각도로 설정된 워터젯을 이용하여 제거하는 과정, 표면이 제거된 상기 실리콘 플레이트에서 불순물이 응집되어 있는 부분을 노즐의 분사 각도가 제2분사 각도로 설정된 워터젯을 이용하여 절단하는 과정을 포함한다.
The present invention relates to a technique for removing impurities and reusing them by using a waterjet in a region where impurities are distributed in the process of dissolving silicon in the manufacture of solar silicon ingots.
To this end, a method of removing impurities from a silicon plate containing impurities, which is a part cut from the silicon block of the present invention, includes removing a surface of the silicon plate by using a waterjet having a nozzle spray angle set to a first injection angle. And cutting a portion in which the surface of the silicon plate from which impurities are aggregated by using a waterjet in which the nozzle injection angle is set to the second injection angle.

Description

워터젯을 이용한 다결정 실리콘 잉곳의 절단 방법{Method for cutting silicon ingot used water-jet}Method for cutting polycrystalline silicon ingot using water jet {Method for cutting silicon ingot used water-jet}

본 발명은 워터젯을 이용한 다결정 실리콘 잉곳의 절단 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다결정 실리콘 잉곳 중 불순물이 포함되어 있는 영역을 절단하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for cutting a polycrystalline silicon ingot using a waterjet, and more particularly, to a method for cutting a region containing impurities in a polycrystalline silicon ingot.

실리콘 웨이퍼 제조를 위하여 99.9999%(6N) 이상의 고순도의 실리콘을 사용하며 고순도, 고가의 원재료 사용은 태양광 발전단가의 상승을 가져온다. 이는 화석연료를 이용한 발전 방법에 비하여 태양광 발전의 경쟁력 약화의 원인이 되고 있다. 태양광 웨이퍼 제조사는 이러한 원재료의 가격부담을 줄이고자 웨이퍼 제작과정에서 배출되는 실리콘 스크랩(scrap: 파편)을 회수하여 이를 다시 재활용(re-melting)하는 방법을 채택하고 있다.High-purity silicon of 99.9999% (6N) or more is used for the manufacture of silicon wafers. The use of high-purity and expensive raw materials leads to an increase in the cost of solar power generation. This is a cause of weakening the competitiveness of photovoltaic power generation compared to the power generation method using fossil fuel. In order to reduce the cost of raw materials, photovoltaic wafer manufacturers are adopting a method of recovering and re-melting silicon scrap from the wafer fabrication process.

실리콘 웨이퍼는 실리콘을 녹여서 이를 장시간에 걸쳐 일정방향으로 결정을 성장시켜 둥근 기둥형태의 잉곳을 웨이퍼로 가공하여 제작하는 단결정 웨이퍼와 퍼니스(furnace) 내부에서 단순히 실리콘의 용해와 응고과정을 거쳐 다양한 방향의 입계(grain boundary)를 형성한 실리콘 블록(block)을 가공하여 제작하는 다결정 웨이퍼로 구분할 수 있다. 특히 다결정 웨이퍼의 제조를 위하여 퍼니스 내부에서 용해, 응고되는 실리콘은 용해시 고온(약 1400도)에 기인한 열부력으로 인해 대부분의 불순물이 실리콘 블록의 상층부로 이동하여 분포된다. 그리므로 실리콘 웨이퍼를 만들기 위하여 사용되는 실리콘 잉곳은 응고된 실리콘 블록의 상부 약 2 내지 3㎝ 부분을 절단하여 제거한 후 중앙부의 실리콘을 사용하고 있다.Silicon wafer melts silicon and grows crystal in a certain direction for a long time to process a round column-shaped ingot into a wafer, and inside the single crystal wafer and furnace (furnace) simply dissolve and solidify the silicon in various directions It can be classified into a polycrystalline wafer which is manufactured by processing a silicon block having a grain boundary. In particular, the silicon dissolved and solidified in the furnace for the manufacture of the polycrystalline wafer is distributed most of the impurities to the upper layer of the silicon block due to the thermal buoyancy due to the high temperature (about 1400 degrees) during melting. Therefore, the silicon ingot used to make the silicon wafer is cut off and removed about 2 to 3 cm of the upper part of the solidified silicon block, and the center silicon is used.

도 1은 실리콘 블록(100)을 도시하고 있다. 도 1에 의하면 실리콘 블록을 다이아몬드 와이어 쏘(Diamond Wire Saw) 방식으로 실리콘의 상부를 절단한 형상을 도시하고 있다. 상술한 바와 같이 절단된 상부 실리콘 플레이트(110)는 불순물이 많이 포함되어 있어서 그대로 재활용이 불가능하여 실리콘 표면 및 심층부에 잔류하는 불순물을 제거하여 사용하여야 한다.1 illustrates a silicon block 100. 1 illustrates a shape in which a silicon block is cut on top of a silicon block using a diamond wire saw. Since the upper silicon plate 110 cut as described above contains a large amount of impurities, it cannot be recycled as it is, and thus the impurities remaining in the silicon surface and the deep portion should be removed.

종래 절단된 실리콘 플레이트(110)의 불순물 제거방법은 표면에 오염된 불순물을 고압으로 분사되는 압축공기가 연마제(Sic 혹은 지르코늄)를 운반하여 이를 오염부위에 분사하여 오염물을 제거하거나, 연마제를 경도가 높은 재료가 포함된 숫돌을 회전시켜 실리콘 블록의 오염부위를 갈아내는 글라인딩(grainding) 방법이 주로 이용되고 있다. 상술한 방법은 압축공기와 연마제의 운동에너지가 비교적 작기 때문에 실리콘 내부(두께 약 3㎝)에 깊숙이 침투하여 불순물을 제거하기 위해서는 시간과 비용이 증가하여 상업적으로 사용하기는 불가능하다.
In the conventional method of removing impurities of the cut silicon plate 110, compressed air, which is injected at a high pressure with contaminated impurities on a surface, carries an abrasive (Sic or zirconium) and sprays it on a contaminated portion to remove contaminants or to reduce the hardness of the abrasive. Grinding method is used to grind contaminated parts of silicon blocks by rotating grinding wheels containing high materials. Since the kinetic energy of the compressed air and the abrasive is relatively small, the above-described method increases time and cost in order to penetrate deeply into the silicon (about 3 cm thick) and remove impurities, making it impossible to use commercially.

본 발명이 해결하려는 과제는 실리콘 플레이트의 상부에 존재하는 불순물을 효과적으로 제거하는 방안을 제안함에 있다.The problem to be solved by the present invention is to propose a method for effectively removing the impurities present on the upper portion of the silicon plate.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 실리콘 내부(두께 약 3㎝)에 깊숙이 침투하여 불순물을 제거하는 시간과 비용을 감소시키는 방안을 제안함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to propose a method of reducing the time and cost to penetrate deep into the silicon (about 3 cm thick) to remove impurities.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 실리콘 내부(두께 약 3㎝)에 깊숙이 침투하여 불순물을 제거하는 시간과 비용을 감소시킴으로써 상업적으로 사용 가능한 방안을 제안함에 있다.
Another problem to be solved by the present invention is to propose a commercially available method by reducing the time and cost of penetrating deep into the silicon (about 3 cm thick) to remove impurities.

이를 위해 본 발명의 실리콘 블록으로부터 절단된 부분인 불순물을 포함하고 있는 실리콘 플레이트에서 불순물을 제거하는 방법은 상기 실리콘 플레이트의 표면을 노즐의 분사 각도가 제1분사 각도로 설정된 워터젯을 이용하여 제거하는 과정, 표면이 제거된 상기 실리콘 플레이트에서 불순물이 응집되어 있는 부분을 노즐의 분사 각도가 제2분사 각도로 설정된 워터젯을 이용하여 절단하는 과정을 포함한다.To this end, a method of removing impurities from a silicon plate containing impurities, which is a part cut from the silicon block of the present invention, is a process of removing the surface of the silicon plate by using a waterjet in which the nozzle spray angle is set to the first injection angle. And cutting a portion in which the surface of the silicon plate from which impurities are aggregated by using a waterjet in which the nozzle injection angle is set to the second injection angle.

이를 위해 본 발명의 실리콘 블록으로부터 절단된 부분인 불순물을 포함하고 있는 실리콘 플레이트에서 불순물을 제거하는 방법은 상기 실리콘 플레이트의 표면을 노즐의 분사 각도가 제1분사 각도로 설정된 워터젯을 이용하여 제거하는 과정, 표면이 제거된 상기 실리콘 플레이트에서 불순물이 응집되어 있는 부분을 확인하는 과정, 상기 불순물이 응집되어 있는 부분을 노즐의 분사 각도가 제2분사 각도로 설정된 워터젯을 이용하여 절단하는 과정을 포함한다.
To this end, a method of removing impurities from a silicon plate containing impurities, which is a part cut from the silicon block of the present invention, is a process of removing the surface of the silicon plate by using a waterjet in which the nozzle spray angle is set to the first injection angle. The method may include identifying a portion of the silicon plate from which the surface is removed, in which the impurities are agglomerated, and cutting the portion in which the impurities are agglomerated using a waterjet in which a nozzle injection angle is set to a second injection angle.

본 발명은 따른 실리콘 블록으로부터 절단된 부분인 실리콘 플레이트에 존재하는 불순물을 워터젯을 이용하여 효과적으로 제거한다. 또한 본 발명은 실리콘 플레이트에 포함되어 있는 불순물을 워터젯 방식을 이용하여 제거함으로써 시간과 비용을 감소시켜 상업적으로도 사용이 가능하다.The present invention effectively removes impurities present in the silicon plate, which is a part cut from the silicon block, according to the water jet. In addition, the present invention can be used commercially by reducing the time and cost by removing impurities contained in the silicon plate using a waterjet method.

또한 워터젯으로부터 분사되는 물에 연마제를 포함시켜 분사함으로써 운동에너지가 증가되어 원하는 부분을 깨끗하게 절단할 수 있다는 장점을 갖는다.
In addition, by including an abrasive in the water jetted from the waterjet and sprayed to increase the kinetic energy has the advantage that the desired portion can be cleanly cut.

도 1은 다결정 실리콘 잉곳을 도시하고 있으며,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 다결정 실리콘 잉곳을 다이아몬드 와이어 쏘 방식으로 절단한 실리콘 플레이트를 도시하고 있으며,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 불순물이 포함되어 있는 영역을 제거하는 과정을 도시한 흐름도이며,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 워터젯의 노즐로부터 분사되는 분사 각도의 차이를 도시하고 있으며,
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 불순물이 포함되어 있는 영역이 제거된 실리콘 플레이트를 도시하고 있다.
1 shows a polycrystalline silicon ingot,
2 illustrates a silicon plate obtained by cutting a polycrystalline silicon ingot by a diamond wire saw method according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of removing a region including impurities according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a difference in injection angles injected from a nozzle of a waterjet according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates a silicon plate from which regions containing impurities are removed according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 불순물이 포함되어 있는 실리콘 블록으로부터 절단된 부분인 실리콘 플레이트를 도시하고 있다. 상술한 바와 같이 다결정 웨이퍼의 제조를 위하여 퍼니스 내부에서 용해, 응고되는 실리콘은 용해시의 온도에 기인한 열부력 현상으로 인해 불순물이 실리콘 블록의 상층부로 이동하여 분포된다. 또한, 불순물은 실리콘 블록의 상부 표층에는 넓게 분포하나, 상부 표층에서 하부로 이동할수록 불순물은 특정 부분에만 분포하게 된다. 따라서 절단된 실리콘 블록의 상부 표층을 2㎜ 정도 제거하게 되면 불순물이 응집되어 있는 부분을 식별할 수 있게 된다. 본 발명은 상술한 바와 같이 불순물이 응집되어 있는 부분을 워터젯을 이용하여 효율적으로 절단하는 방법에 관한 것이다. 이하에서는 실리콘 블록에서 불순물이 상대적으로 많은 실리콘 블록의 상부에 대해 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 불순물이 응집되어 있는 실리콘 블록의 하부 또는 측부도 동일하게 적용될 수 있다.FIG. 2 illustrates a silicon plate cut from a silicon block including impurities according to an embodiment of the present invention. As described above, the silicon melted and solidified in the furnace for the manufacture of the polycrystalline wafer is distributed by dispersing impurities in the upper part of the silicon block due to thermal buoyancy due to the temperature at the time of melting. In addition, impurities are widely distributed in the upper surface layer of the silicon block, but as they move downward from the upper surface layer, the impurities are distributed only in specific portions. Therefore, when the upper surface layer of the cut silicon block is removed by about 2 mm, it is possible to identify a part where the impurities are aggregated. The present invention relates to a method for efficiently cutting a portion in which impurities are aggregated as described above by using a waterjet. Hereinafter, the upper portion of the silicon block having a relatively large amount of impurities in the silicon block will be described, but is not limited thereto. In other words, the lower part or the side of the silicon block in which the impurities are aggregated may be equally applied.

워터젯은 물을 이용하여 소재를 정밀하게 절단하는 기술에 관한 것으로 물의 압력을 초고압(3500bar 내지 4000bar) 이상으로 압축하여 물의 정지에너지를 운동에너지로 전환한 후 미세한 노즐을 통해 음속 이상의 속도로 좁은 면적에 집중적으로 분사시켜 소재를 정밀 절단하는 기술이다. 일반적으로 절단(CUTTING)능력을 증대시키기 위하여 물을 초고압으로 압축 분사하고, 연마재를 혼합 분사한다.Waterjet is a technology that precisely cuts the material using water. Compresses the water pressure to ultra high pressure (3500 bar to 4000 bar) and converts the stop energy of the water into kinetic energy. It is a technology to precisely cut the material by intensive spraying. In general, water is compressed and sprayed to ultra high pressure in order to increase the cutting ability, and the abrasive is mixed and sprayed.

워터젯의 특징은 고에너지, 초고압 가공이므로 모재에 대한 변형 및 잔류응력, 미세균열, 화학적 변형이 없으며, 기존의 절단 방법으로는 불가능하거나 취약하였던 소재(예: 열처리로 경화된 소재 또는 고경도 재질, 비철류, 유리, 수지, 석재등)의 절단에 적합하며 우수한 품질을 얻을 수 있다.Waterjet is characterized by high energy and ultra high pressure processing, so there is no deformation, residual stress, microcracking, or chemical deformation of the base material, and materials that were impossible or fragile by conventional cutting methods (e.g., hardened or hardened materials) It is suitable for cutting non-ferrous metals, glass, resin, stone, etc., and excellent quality can be obtained.

또한 워터젯은 형상에 영향을 받지 않아 자유로운 디자인이 가능하며 복잡한 제품의 절단에 적합하며, 절단면의 조도 및 품질이 우수하여 후가공 시간이 현격히 단축된다. In addition, the waterjet can be freely designed because it is not affected by the shape, and it is suitable for cutting complex products, and the post-processing time is significantly shortened by the excellent roughness and quality of the cut surface.

부가하여 워터젯은 물을 이용한 절단이므로 폭발성, 산화성, 휘발성이 있는 제품의 절단에 적합하며, 환경 친화적인 기술로서 작업 중 분진, 유해 Gas 등이 발생하지 않으며 기존의 재래식 장비의 단점을 보완하여 사용자의 안전을 확보할 수 있다.In addition, the waterjet is water-cutting, so it is suitable for cutting products with explosive, oxidizing and volatile properties. It is an environmentally friendly technology that does not generate dust or harmful gas during operation, and complements the disadvantages of conventional equipment. Safety can be secured.

워터젯은 작업 종류별 용도에 따라 순수물 커팅과 연마재 혼합 커팅으로 구분된다. 순수물 커팅은 순수한 물만의 압력으로 절단하며 종이, 목재, 고무, 섬유, 합성수지 등의 절단에 용이하다. 연마재 혼합 커팅은 물과 연마재를 혼합하여 초고압으로 절단하는 방식이며, 타일, 대리석, 금속, 비금속의 절단에 용이하다.Water jets are divided into pure water cutting and abrasive mixed cutting depending on the type of application. Pure water cutting is cut under the pressure of pure water and is easy to cut paper, wood, rubber, fiber, synthetic resin, etc. Abrasive mixed cutting is a method of cutting water and abrasives at a very high pressure, and is easy to cut tiles, marble, metals and nonmetals.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 실리콘 플레이트에 분포되어 있는 불순물을 제거하는 방법을 도시한 흐름도이다. 이하 도 3을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 실리콘 플레이트에 분포되어 있는 불순물을 제거하는 방법에 대해 상세하게 알아보기로 한다.3 is a flowchart illustrating a method of removing impurities distributed in a silicon plate according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of removing impurities distributed in a silicon plate according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

S300단계에서 다결정 실리콘 블록의 상부 및 하부, 측부 중 적어도 하나의 면을 다이아몬드 와이어 쏘 방식을 이용하여 일정한 두께를 갖도록 절단한다. 불순물이 포함되어 있는 두께에 따라 다이아몬드 와이어 쏘 방식으로 절단되는 두께 역시 달라질 수 있다.In operation S300, at least one surface of the top, bottom, and sides of the polycrystalline silicon block is cut to have a predetermined thickness by using a diamond wire saw method. Depending on the thickness of the impurities, the thickness cut by the diamond wire saw method may also vary.

상술한 바와 같이 일반적으로 실리콘 블록을 2 내지 3㎝ 정도의 두께를 갖도록 절단한다. 하지만, 불순물이 분포되어 있는 형태나 양에 따라 절단되는 두께는 달라질 수 있다. 일예로 열응력에 의해 불순물이 집중되어 있는 상부의 절단 두께는 하부나 측부의 절단 두께에 비해 크다. 이하 실리콘 블록으로부터 절단된 부분을 실리콘 플레이트라고 한다. 상술한 바와 같이 상부, 하부 및 측부가 제거된 실리콘 블록의 중앙 부분은 불순물이 포함되어 있지 않게 된다.As described above, the silicon block is generally cut to have a thickness of about 2 to 3 cm. However, the thickness to be cut may vary depending on the form or amount of impurities. For example, the cutting thickness of the upper part where impurities are concentrated by thermal stress is larger than the cutting thickness of the lower part or the side part. Hereinafter, the part cut from the silicon block is called a silicon plate. As described above, the central portion of the silicon block from which the top, bottom, and sides are removed does not contain impurities.

S302단계에서 상부 실리콘 플레이트의 상면을 워터젯을 이용하여 제거한다. 상술한 바와 같이 불순물은 상부의 상면은 불균일하게 분포되어 있으나, 하단에서는 불순물이 응집되어 있다. 따라서 워터젯을 이용하여 상부 실리콘 플레이트의 표면을 제거한다. 워터젯은 상부만을 제거하기 위해 노즐로부터 분사되는 물의 분사 각도를 넓게 한다. 즉, 노즐로부터 분사되는 물의 분사각도가 넓은 경우에는 수압이 상대적으로 약해 실리콘 플레이트가 절단되지 않고 표면만을 제거(식각)하게 된다. 이에 비해 노즐로부터 분사되는 물의 분사각도가 좁은 경우에는 수압이 상대적으로 높아 실리콘 플레이트를 절단하게 된다. S302단계에서는 실리콘 플레이트의 표면만을 제거해야 하므로 노즐로부터 분사되는 물의 분사각도를 넓게 한다.In operation S302, the upper surface of the upper silicon plate is removed using a waterjet. As described above, the impurities are unevenly distributed on the upper surface of the upper part, but the impurities are agglomerated at the lower end. Thus, the waterjet is used to remove the surface of the upper silicon plate. The waterjet widens the spray angle of the water sprayed from the nozzle to remove only the top. In other words, when the spray angle of the water sprayed from the nozzle is wide, the hydraulic pressure is relatively weak so that only the surface is removed (etched) without cutting the silicon plate. On the other hand, when the spray angle of water sprayed from the nozzle is narrow, the hydraulic pressure is relatively high to cut the silicon plate. In step S302, only the surface of the silicon plate has to be removed, thereby widening the spray angle of the water sprayed from the nozzle.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 노즐로부터 분사되는 물의 분사각도를 도시하고 있다. 도 4는 노즐로부터 분사되는 물의 분사각도가 넓은 경우(a)와 좁은 경우(b)를 도시하고 있다.4 illustrates an injection angle of water injected from a nozzle according to an embodiment of the present invention. 4 illustrates a case where the spray angles of the water sprayed from the nozzles are wide (a) and narrow (b).

S304단계에서 표면이 제거된 실리콘 플레이트에서 불순물이 응집되어 있는 부분을 워터젯을 이용하여 절단한다. 상술한 바와 같이 실리콘 플레이트는 표면을 일정 두께 제거하게 되면 불순물이 응집되어 있는 부분을 알 수 있게 된다. 따라서 노즐로부터 분사되는 물의 분사각도를 좁게 하여 불순물이 응집되어 있는 부분을 절단한다. 물론 실리콘 플레이트에서 불순물이 응집되어 있는 부분이 확인되지 않으면 S302단계를 재수행한다.In step S304, the portion where the impurities are aggregated in the silicon plate from which the surface is removed is cut using a waterjet. As described above, when the surface of the silicon plate is removed by a certain thickness, it is possible to know a portion where impurities are aggregated. Therefore, the injection angle of the water sprayed from the nozzle is narrowed to cut off the portion where the impurities are aggregated. Of course, if the part where the impurities are aggregated in the silicon plate is not confirmed, the step S302 is performed again.

이와 같이 본 발명은 워터젯의 노즐로부터 분사되는 물의 분사각도를 조절하여 실리콘 플레이트의 표면을 제거하거나 절단하는 방안을 제안한다. 또한 본 발명은 실리콘 플레이트에서 불순물이 응집되어 있는 부분을 먼저 절단한 후, 실리콘 플레이트 표면을 제거할 수 있다. 즉, 본 발명은 S304단계를 먼저 수행한 후 S302단계를 수행할 수 있다. As described above, the present invention proposes a method of removing or cutting the surface of the silicon plate by adjusting the spray angle of water sprayed from the nozzle of the waterjet. In addition, the present invention can first cut the portion where the impurities are aggregated in the silicon plate, and then remove the silicon plate surface. That is, the present invention may perform step S302 after performing step S304 first.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 워터젯을 이용하여 불순물이 포함된 부분을 제거한 전후를 도시하고 있다.5 illustrates before and after removing a portion containing impurities using a waterjet according to an embodiment of the present invention.

도 5의 좌측도면(a)은 실리콘 플레이트의 일측면에 불순물이 함유된 부분을 도시하고 있으며, 도 5의 우측도면(b)은 불순물이 함유된 부분을 워터젯을 이용하여 제거된 과정을 도시하고 있다. 상술한 바와 같이 워터젯을 이용하여 불순물이 포함된 부분을 제거함으로써 절단면이 깨끗하며 절단 시간이 단축됨을 알 수 있다.FIG. 5 illustrates a part containing impurities on one side of the silicon plate, and FIG. 5 illustrates a process in which the part containing impurities is removed using a waterjet. have. As described above, it can be seen that the cutting surface is clean and the cutting time is shortened by removing the portion containing impurities using the waterjet.

부가하여 본 발명은 센서를 이용하여 불순물이 포함되어 있는 영역을 센싱하고, 센싱된 정보를 이용하여 불순물이 포함된 영역을 자동으로 절단할 수 있다. 이를 위해 센서는 불순물이 포함된 영역과 불순물이 포함되지 않은 영역을 구별할 수 있어야 하며, 일반적으로 불순물이 포함된 영역과 불순물이 포함되지 않은 영역의 색상 차이를 구별한다.In addition, the present invention can sense an area containing impurities using a sensor, and automatically cut an area containing impurities using the sensed information. For this purpose, the sensor should be able to distinguish between the region containing impurities and the region containing no impurities, and generally distinguishes the color difference between the region containing impurities and the region containing no impurities.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention .

100: 실리콘 블록 110: 실리콘 플레이트100: silicon block 110: silicon plate

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 실리콘 블록으로부터 절단된 부분인 불순물이 포함되어 있는 실리콘 플레이트에서 불순물을 제거하는 방법에 있어서,
상기 실리콘 플레이트의 표면을 노즐의 분사 각도가 제1분사 각도로 설정된 워터젯을 이용하여 제거하는 과정;
표면이 제거된 상기 실리콘 플레이트에서 불순물이 응집되어 있는 부분을 확인하는 과정;
상기 불순물이 응집되어 있는 부분을 노즐의 분사 각도가 제2분사 각도로 설정된 워터젯을 이용하여 절단하는 과정;을 포함함을 특징으로 하는 실리콘 플레이트의 불순물 제거 방법.
In the method of removing impurities from a silicon plate containing impurities, which is a part cut from the silicon block,
Removing the surface of the silicon plate by using a waterjet in which the nozzle spray angle is set to the first spray angle;
Identifying a region where impurities are agglomerated in the silicon plate from which the surface is removed;
And cutting the portion in which the impurities are agglomerated using a waterjet in which the nozzle's injection angle is set to the second injection angle.
실리콘 블록으로부터 절단된 부분인 불순물이 포함되어 있는 실리콘 플레이트에서 불순물을 제거하는 방법에 있어서,
상기 불순물이 응집되어 있는 부분을 노즐의 분사 각도가 제2분사 각도로 설정된 워터젯을 이용하여 절단하는 과정;
절단된 상기 실리콘 플레이트의 표면을 노즐의 분사 각도가 제1분사 각도로 설정된 워터젯을 이용하여 물순물을 제거하는 과정;을 포함함을 특징으로 하는 실리콘 플레이트의 불순물 제거 방법.
In the method of removing impurities from a silicon plate containing impurities, which is a part cut from the silicon block,
Cutting the part where the impurities are agglomerated using a waterjet in which a nozzle angle of the nozzle is set to a second injection angle;
And removing water impurities from the cut surface of the silicon plate using a waterjet having an injection angle of the nozzle set to the first injection angle.
제 6항 또는 제7항에 있어서, 상기 불순물이 응집되어 있는 부분이 없으면 상기 실리콘 플레이트의 표면을 노즐의 분사 각도가 제1분사 각도로 설정된 워터젯을 이용하여 제거하는 과정을 재수행함을 특징으로 하는 실리콘 플레이트의 불순물 제거 방법.
The method of claim 6 or 7, wherein if the impurities are not agglomerated, the process of removing the surface of the silicon plate by using a waterjet in which the nozzle injection angle is set to the first injection angle is performed again. How to remove impurities from silicon plate.
제 8항에 있어서, 상기 제1분사 각도는 상기 제2분사 각도에 비해 상대적으로 넓게 설정됨을 특징으로 하는 실리콘 플레이트의 불순물 제거 방법.
10. The method of claim 8, wherein the first injection angle is set relatively wider than the second injection angle.
제 8항에 있어서, 상기 워터젯은 불순물이 포함된 영역과 불순물이 포함되지 않은 영역을 구별하는 센서를 포함하고 있으며, 상기 워터젯으로부터 분사되는 물은 연마재를 포함하고 있음을 특징으로 하는 실리콘 플레이트의 불순물 제거 방법. The impurity of claim 8, wherein the waterjet includes a sensor for distinguishing a region containing impurities from a region containing no impurities, and the water jetted from the water jet includes an abrasive. How to remove.
KR1020100075186A 2010-08-04 2010-08-04 Method for cutting silicon ingot used water-jet KR101077261B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100075186A KR101077261B1 (en) 2010-08-04 2010-08-04 Method for cutting silicon ingot used water-jet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100075186A KR101077261B1 (en) 2010-08-04 2010-08-04 Method for cutting silicon ingot used water-jet

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110048701A Division KR101155261B1 (en) 2011-05-23 2011-05-23 Method for cutting silicon ingot used water-jet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101077261B1 true KR101077261B1 (en) 2011-10-27

Family

ID=45033456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100075186A KR101077261B1 (en) 2010-08-04 2010-08-04 Method for cutting silicon ingot used water-jet

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101077261B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100397607B1 (en) 1997-03-27 2003-10-17 캐논 가부시끼가이샤 Method and apparatus for separating composite member using fluid
JP2005150200A (en) * 2003-11-12 2005-06-09 Disco Abrasive Syst Ltd Surface grinding method
JP2007083364A (en) 2005-09-22 2007-04-05 Towa Corp Cutting nozzle
WO2009029264A1 (en) 2007-08-28 2009-03-05 Corning Incorporated Semiconductor wafer re-use in an exfoliation process using heat treatment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100397607B1 (en) 1997-03-27 2003-10-17 캐논 가부시끼가이샤 Method and apparatus for separating composite member using fluid
JP2005150200A (en) * 2003-11-12 2005-06-09 Disco Abrasive Syst Ltd Surface grinding method
JP2007083364A (en) 2005-09-22 2007-04-05 Towa Corp Cutting nozzle
WO2009029264A1 (en) 2007-08-28 2009-03-05 Corning Incorporated Semiconductor wafer re-use in an exfoliation process using heat treatment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5237370B2 (en) Scribing wheel and scribing method for brittle material substrate
KR20080012921A (en) Bonded wafer manufacturing method and apparatus for grinding outer circumference of bonded wafer
TW201240757A (en) Method for cutting workpiece with wire saw
KR100824466B1 (en) Methods and apparatus for laser dicing
JP6332618B2 (en) Scribing cutter wheel and scribing device
KR101155261B1 (en) Method for cutting silicon ingot used water-jet
KR20150010964A (en) Systems and methods for ingot grinding
KR101077261B1 (en) Method for cutting silicon ingot used water-jet
CN102513940A (en) Method for producing glass with low reflectance and high transparency for screen panel
KR101301691B1 (en) Method for cutting silicon ingot used water-jet
JP2013094872A (en) Method of cutting workpiece
WO2014126284A1 (en) Silicon plate impurity removing method using water jet
JPS6480506A (en) Dicer
CN106271108A (en) A kind of laser cutting method of non-crystaline amorphous metal part
JP5078392B2 (en) Semiconductor wafer dicing method
JP2013086238A (en) METHOD FOR CUTTING Cu-Ga ALLOY AND METHOD FOR MANUFACTURING SPUTTERING TARGET
CN104278275A (en) Silicon chip wet-etching method
JP2008130929A (en) Semiconductor device and manufacturing method of same
US7909678B2 (en) Method for manufacturing silicone wafers
JPH06271309A (en) Method for crushing polycrystalline silicon
TWI591706B (en) Semiconductor wafer breaking method
JP2006007677A (en) Diamond polycrystalline substance scriber
JP2003236755A (en) Surface toughening method of functional hard material
KR100586642B1 (en) The Recovery of SiC from Wire Saw Slurry
JPH09202630A (en) Treatment of surface of quartz glass-made jig and surface-treated jig

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141013

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee