TWI598201B - 無樑式晶錠切割 - Google Patents

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Description

無樑式晶錠切割
本發明之實施例係屬於再生能源領域，尤其是切割用於太陽能電池製造之晶錠的方法。
將晶錠切割，如矽晶錠切割，為晶圓通常包含使用以環氧樹脂膠黏至該晶錠的長方形樑件(beam)。在切割製程期間會使用一線鋸工件來固持該樑。在完成切割時，例如使一多線網完全切過該晶錠並切入該樑時，則必須對所形成之晶圓執行清洗分離。必須小心與該樑分離以保存所形成晶圓之最終邊緣。在線網切割後，常接著將切割後之晶錠裝入去黏結及預清洗器工具中進行預清洗，隨後是環氧樹脂去膠黏製程。使用過的樑通常會由玻璃構成以用於漿體切割，或由石墨或樹脂構成以用於鑽石線切割。
本說明書中所揭露者為切割晶錠之方法。在一實施例中，一種切割晶錠之方法包括以切割裝置之夾持器直接夾持該晶錠之一部分。該晶錠係經部分切割，以形成從該晶錠之未切割部分凸出的複數個晶圓部分。該晶錠係經進一步切割以分離複數個晶圓部分與未切割部分，以提供複數個分離之晶圓。
本說明書中亦揭露用於製造太陽能電池之晶錠。在一實施例中，用於製造複數個太陽能電池之晶錠具有沿晶錠之中軸定向的四個主要表面。第一主要表面係與其餘三個主要表面之其中兩個或更多個不同。一對末端係約略垂直於該四個主要表面。
本說明書中所亦揭露用於在晶錠切割期間使用之夾持器。在一實施例中，用於在切割製程期間固持晶錠之夾持器包括具有第一複數個鍵之第一末端。第一複數個鍵係用來直接夾持該晶錠之第一組鍵孔。該夾持器亦包括具有第二複數個鍵之第二末端。第二複數個鍵係用來直接夾持該晶錠之第二組鍵孔。該夾持器亦包括介於並對齊第一末端與第二末端之中央部分。中央部分係適用於與切割裝置整合。
100‧‧‧流程圖
102‧‧‧操作
104‧‧‧操作
106‧‧‧操作
202‧‧‧夾持器
202A‧‧‧第一末端
202B‧‧‧第二末端
202C‧‧‧中央部分
204‧‧‧表面
206‧‧‧表面
208‧‧‧晶錠
208A‧‧‧主要表面
208B‧‧‧主要表面
208C‧‧‧主要表面
208D‧‧‧主要表面
210‧‧‧中軸
220‧‧‧部分
230‧‧‧鍵孔
250‧‧‧線
252‧‧‧晶圓部分
260‧‧‧晶圓
300‧‧‧虛線
430‧‧‧十字鍵孔
500‧‧‧電腦系統
502‧‧‧處理器
504‧‧‧主要記憶體
506‧‧‧靜態記憶體
508‧‧‧網路介面裝置
510‧‧‧視訊顯示
512‧‧‧數字輸入裝置
514‧‧‧游標控制裝置
516‧‧‧信號產生裝置
518‧‧‧次要記憶體
520‧‧‧網路
522‧‧‧軟體
526‧‧‧處理邏輯
531‧‧‧機器可讀取儲存媒體
T‧‧‧厚度
第1圖為依據本發明實施例之切割用於太陽能製造之晶錠的方法之操作的流程圖。
第2A圖繪示依據本發明實施例之切割用於太陽能製造之晶錠的方法之操作示意圖，其對應於第1圖之流程圖之操作102。
第2B圖繪示依據本發明實施例之切割用於太陽能製造之晶錠的方法之操作示意圖，其對應於第1圖之流程圖之操作104。
第2C圖繪示依據本發明實施例之切割用於太陽能製造之晶錠的方法之操作示意圖，其對應於第1圖之流程圖之操作106。
第3圖繪示依據本發明實施例之單晶矽晶錠之端視圖。
第4A圖繪示依據本發明實施例之多晶矽晶錠之端視圖。
第4B圖繪示依據本發明另一實施例之多晶矽晶錠之端視圖。
第5圖繪示依據本發明實施例之建構以執行切割用於太陽能電池製造之晶錠的電腦系統實例的方塊圖。
本說明書中係描述切割用於太陽能電池製造之晶錠的方法，以及用於該方法之晶錠與夾持器。在以下說明中會提出許多具體細節，例如具體的晶錠鍵孔幾何形狀(geometries)，以對於本發明之實施例提供全面性的瞭解。對於熟習該項技術者而言以下將為顯而易見，即本發明之實施例在沒有這些具體細節下還是可以實施。在其他示例中，並未詳細說明熟知的製造技術，例如從個別晶圓(由晶錠切割出來)形成太陽能電池的方法，以避免不必要地使本發明之實施例難以理解。此外，可理解顯示於圖式中的各種實施例為說明性的表示，而且並非依比例繪製。
單晶晶錠之材料(通常指稱為人造晶塊)係使用方法如柴可斯基(Czochralski)製程或布里治曼(Bridgeman)技術來生長(例如藉由晶體生長)。此人造晶塊可用來生產矽晶圓，此矽晶圓可用於例如太陽能或其他產業如電子產業。多晶晶錠亦可用來形成用於各式應用的晶圓。晶錠通常藉由在模具中凝固熔融液體(常稱為熔體)而製成。晶錠在模具中之製造係設計用來完全固化且形成後續加工所需之合適晶粒結構，因為藉由凝固熔體形成之結構會控制材料的物理性質。此外，模具之形狀及尺寸係設計用來使晶錠處理與下游加工得以更加容易。通常而言，模具係設計用來使用熔體的損耗減至最低並協助晶錠的射出(ejection)，因為損失熔體或晶錠均會增加完成產品的製造成本。結晶材料之物理結構主要是由熔融金屬之冷卻與析出(precipitation)方法而決定。
已使用不同方法來將晶錠切割為晶圓，例如切割為單一結晶矽晶圓。常見方法包含晶錠的樑處理(beam handling)，如上所述。樑處理與相關方法的限制可包括需要額外的加工操作如樑黏合與去黏合(debond)、較高成本與額外的資本支出。例如，樑黏合常為對材料敏感之操作(material-sensitive operation)，較佳為在控溫及控濕度環境下執行。樑去黏合與晶圓預清洗為額外之製程操作，可能需要大量勞力或需要額外的資本設備。去黏合/預清洗作業可增加$0.01-$0.02/晶圓的成本，而樑/環氧樹脂(epoxy)可增加$0.005-$0.01/晶圓的成本。可能需要將黏合工具與去黏合/預清洗工具的額外資本支出，以及附加的額外勞力納入預算。再者，可能需要更嚴格的環境控制室以用於執行樑與晶錠的黏合製程，以及用於搬運及與去黏合/預清洗操作槽排放相關的廢棄物處理。亦可預期會有肇因於樑至晶錠黏合與去黏合操作的產率損失，因為額外加工操作常會帶來重大的產率損失。尤其是，樑黏合可能是冗長乏味的操作而具有相關的失誤風險，即使是使用負責與熟練的工人，或昂貴的資本設備。
此切割晶錠之樑式方法的其他考量或劣勢包括環氧樹脂的固持力根據乾燥時間、溫度與濕度加上準備時間(staging time)。晶圓去黏合製程亦對於環氧樹脂固持力、去黏合化學性質、溫度與時間敏感。所用之環氧樹脂量亦極為重要，因為過量或缺少可能均會與非預期之邊緣與邊角缺口形成有關。此類黏合/鋸切/去黏合的整體產率損失可共達3~5%，而此對於獲得之可用矽所造成的衝擊並非微不足道。此樑至晶錠黏合製程可能需要幾個小時到半天，取決於所用之環氧樹脂與樑的材料，以及環氧樹脂的乾燥條件。因此，晶錠常需要事先配置，通常至少需要一次輪班(shift)。這些貴重的晶錠可增加工廠的佇列時間並影響生產物流(throughput logistics)。去黏合/預清洗操作會伴隨額外的時間考量。
依據本發明之一實施例，本說明書中係描述無樑式晶錠切割方法。無樑式晶錠切割，在一實施例中，實際上包含使用晶錠本身(例如矽晶錠)來作為一樑或結構支撐。以此方式，晶錠的自夾固可用來實質上消除去黏合的需求，如以下所更詳細描述者。通常與晶錠之樑式切割相關的以上劣勢與問題，可藉由描述於此之無樑式晶錠切割的一或多個實施例而減輕或消除。如此一來，通常與非鋸切周邊操作(non-sawing peripheral operations)相關的成本可保持在最低限度，並且作為一產率影響因子之非鋸切操作之產率損失可移除。在特定實施例中，本說明書中所述之方法可對於單晶矽(例如圓形)晶錠與鑄製多晶(例如正方形)晶錠皆具成本競爭力。
因此，在一態樣中，本說明書中係描述切割晶錠的方法。例如，第1圖為依據本發明實施例之切割用於太陽能製造之晶錠的方法之操作的流程圖100。第2A圖至第2C圖繪示依據本發明實施例之切割用於太陽能製造之晶錠的方法各種操作，此些操作係對應於流程圖100之操作。
請參見流程圖100之操作102，切割晶錠之方法包括用切割裝置之夾持器直接夾持晶錠之一部分。例如，請參見對應之第2A圖，夾持器202係用來直接夾持晶錠208之兩個表面204、206。
在一實施例中，該晶錠208係由該夾持器202夾持在晶錠之兩個末端(例如，其中表面204、206為晶錠208之兩個末端)，該兩個末端係沿四個主要表面(208A、208B、208C與208D)之第一主要表面208A，該四個主要表面係沿晶錠208之中軸210定向，如圖2A中所繪示者。在一此類實施例中，第一主要表面208A係與其餘三個主要表面(208B、208C與208D)之其中兩個或更多個不同。
在第一實例中，第一主要表面208A係與其餘三個主要表面(208B、208C與208D)皆不同。尤其是，第3圖繪示依據本發明實施例之單晶 矽晶錠之端視圖。請參見第3圖，單晶矽晶錠208之末端表面204係形成自一第一主要表面208A與三個其餘主要表面208B、208C與208D之終端。其餘三個主要表面208B、208C與208D各具有一實質上平坦且具有一表面積之部分，(在將一晶錠視為向頁面中凸出時)，且第一主要表面208A具有實質上平坦且具有一表面積之部分，其表面積係小於其餘三個主要表面之實質上平坦部分之表面積。相對而言，用於樑式切割的單晶晶錠會先經厚切(slabbed)以使所有四個表面實質上相同，例如其中表面208A會與表面208B、208C與208D相同，如由虛線300所繪示者。然而，依據本發明之一實施例，表面208A係未經厚切或僅部分厚切以保留一部分220而為該晶錠之部分。在一實施例中，部分220係用來作為該晶錠208之犧牲部分以進行該晶錠208之無樑式切割。
在第二實例中，第一主要表面208A係僅與其餘三個主要表面(208B、208C與208D)之其中兩個不同。尤其是，第4A圖繪示依據本發明實施例之多晶矽晶錠之端視圖。請參見第4A圖，多晶矽晶錠208之一末端表面204係形成自第一主要表面208A與三個其餘主要表面208B、208C與208D之終端。兩個主要表面208A與208C均具有實質上平坦且具有一表面積之部分，(在將晶錠視為向頁面中凸出時)。其餘兩個主要表面208B與208D均具有實質上平坦且具有一表面積之部分，並且其表面積係大於表面208A與208C之表面積。因此，從端視圖看來，晶錠208在形狀上為長方形。相對而言，用於樑式切割的多晶晶錠會先經厚切以使所有四個表面實質上相同，例如其中表面208A與208C會與表面208B與208D相同，如由虛線400所繪示者。然而，依據本發明之一實施例，晶錠208係經厚切以具有四個形成長方形截面之主要表面，其中第一主要表面208A為該長方形截面之短側。部分220因而保留為晶錠208之部分。在一實施例中，部分220係用來作為該晶錠208之犧牲部分以進行晶錠208之無樑式切割。
在一實施例中，操作102的夾持晶錠之部分包括夾持晶錠之兩末端，並夾入形成於各個晶錠之兩末端的鍵孔中。例如，第3圖與第4A圖均繪示一實施例，其中該晶錠208之末端表面204具有形成於其部分中之鍵孔230。在一此類實施例中，此類鍵孔係提供於晶錠之兩末端表面204、206。在一實施例中，鍵孔230係形成接近於第一主要表面208A，如第3圖與第4A圖中所均繪示者。
可理解的是，任何適用於由切割裝置之夾持器夾持的形狀或形狀群組，均可形成為晶錠之末端中的鍵孔。一具體但非限定之實施例包括一列三個六角鍵孔230，其形成於晶錠之各末端，如第3圖與第4A圖中所繪示者。各種形狀與排列可同樣地合適，其另一實例繪示於第4B圖。參見第4B圖，晶錠208之末端包括十字鍵孔430。鍵孔之形成可藉由加工晶錠或化學蝕刻晶錠而執行，取決於與特定夾持器相容所需之尺寸與比例。
請參見流程圖100之操作104，切割晶錠之方法亦包括部分切割晶錠，以形成從該晶錠之未切割部分凸出之複數個晶圓部分。例如，請參見對應之第2B圖，線250，意即線鋸，係用來將晶圓形狀252切割為晶錠208，如在側邊208B所觀看到者。
在一實施例中，切割之程度係合適於最終從晶錠208提供對稱之晶圓。例如，請參見第3圖，單晶矽晶錠208係經部分切割約略至虛線300。在另一實例中，請參見第4A圖，多晶矽晶錠208係經部分切割約略至虛線400。
請參見流程圖100之操作106，切割晶錠之方法亦包括進一步切割晶錠以從未切割部分分隔複數個晶圓部分，以提供複數個分離的晶圓。舉例而言，參閱第2C圖，分離之晶圓260係自晶錠208所切割，且分離自晶錠208之為切割部分220。
在一實施例中，晶錠之進一步切割包括形成複數個分離之晶圓260，並且各具有四個長度約略相同的主要邊緣。例如，請參見第3圖，切割自 晶錠208之單晶矽晶圓將具有四個主要邊緣208B、208C、208D，並且沿虛線300具有約略相同之長度與幾何形狀。在一實施例中，如果晶錠208係沿虛線400切割，則四個主要邊緣會約略形成一正方形，如第4A圖中所繪示之情況。
在一實施例中，其後，操作102之部分切割與操作104之進一步切割係以約略相互垂直的方式來執行，例如，先切入表面208C然後跨過晶錠208，平行於表面208C。在一實施例中，夾持器202係相對於線250移動。然而，在另一實施例中，線250係相對於夾持器202移動。
在一實施例中，進一步切割晶錠208以分開複數個晶圓部分252與未切割部分220包括，分開複數個分離之晶圓260與晶錠208包括該鍵孔230之部分220。在一此類實施例中，晶錠208包含該鍵孔之部分220平行於複數個晶圓部分252之方向的厚度(T)約為或大於10mm。
在一實施例中，進一步切割晶錠208之操作106包括用晶圓承接器支撐複數個晶圓部分252，以提供複數個分離之晶圓260直接進入晶圓承接器，如第2C圖中所繪示者。在一實施例中，切割晶錠208之方法進一步包括再利用晶錠208之未切割部分220以依續形成另一晶錠。
在一實施例中，部分切割(操作104)與進一步切割(操作106)晶錠208包括使用一相同之線切割技術，例如但不限於鑽石線切割(diamond wire cutting)與漿體切割(slurry slicing)。鑽石線切割(DWC)為使用各式直徑與長度、且浸漬於各種尺寸之鑽石塵(diamond dust)的線來切穿材料。由於鑽石的硬度，此切割技術可幾乎切穿較鑽石磨粒(diamond abrasive)軟的材料。用於漿體切割之漿體鋸(sluriy saws)通常使用裸線(bare wire)並將切割材料包括於切割流體中。相對而言，鑽石線切割通常只使用水或某些流體(例如油)來潤滑、並移除切屑。
依據本發明之實施例，線鋸可指使用切割用金屬線或纜線之機器。通常有兩種形式之線鋸機器，即連續式(或無斷式或循環式)與振盪式 (oscillating)(或往複式)。線可具有一股(strand)或編織在一起的多股。線鋸使用研磨料來切割。取決於應用，可使用或不使用鑽石材料來作為磨料，如上所述。單股鋸可經粗糙化而具磨擦性，磨擦性化合物可黏合至纜線、或浸漬有鑽石之珠體(與隔片)可串於纜線上。
因此，在一示例性實施例中，在單晶矽晶錠的情況下，初始為圓形的晶錠會進行厚切與拋光製程以形成擬正方形的晶錠。在厚切製程中側翼材料之移除通常包含移除具有約15mm中央厚度之材料。然而，只有移除矽側翼材料的三個側邊，完整留下第四個側邊並只稍微拋光以保持與相對側之平行性。在晶錠的兩個末端處，在第四個側翼區域上，加工出合適的固持鍵圖樣以配合線鋸的工件。或者，可修改線鋸的工件以配合晶錠側翼區域之圖樣。兩種方法皆可提供在線鋸切割製程切割晶錠的期間直接固持晶錠的機會。在晶錠的切割結束時，線網的移動會暫時中止，晶圓承接器會插入線網中以固持切割後晶圓的三個側邊(例如各晶圓的第四個側邊仍接附於其頂部側翼)。線網的移動接著重新啟動，且相對於線網之工件/晶錠的稍微移動是沿著垂直於線網移動方向之晶錠長軸而進行。此一移動僅需要約網絡槽(web groove)的一個節距(例如約300微米)。此輔助切割係用來分開並使所有晶圓與其餘矽側翼分離。這些分離之晶圓接著可經由晶圓承接器從線鋸中取回，並移動至預清洗器。或者，這些分離之晶圓可在線鋸處用冷卻劑或清洗劑的額外循環來預清洗(例如在未使用漿體之鑽石線切割製程中更有可能實行)。可接著清洗其餘矽側翼並於拉錠器(ingot puller)中再利用。
在另一示例性實施例中，在多晶矽晶錠的情況下，在鑄製晶錠成形為正方形之步驟中係保留額外量的矽，例如在一邊保留約10mm以提供一方形晶錠。此額外之材料可用來形成鍵孔於其中，並且因而可用於類似於上述方法之無樑式切割方法。在製程結束時，剩餘的多晶矽可在多鑄製爐(multi-cast furnace)再利用。在單晶與多晶矽晶錠的情況中，切割晶錠的步驟不再需要環氧樹脂黏合與去黏合操作。
在實施例中，太陽能電池係由上述無樑式切割方法產生之其中一個晶圓所製成。例如，光伏打電池(photovoltaic cell)可使用由無樑式切割方法製造之單晶矽晶圓來形成。光伏打電池，通常稱為太陽能電池，是廣為人知用於將太陽輻射直接轉換為電能的裝置。一般而言，太陽能電池係於半導體晶圓或基板上製造，並且其製造係使用半導體加工技術以在該基板之表面附近形成一p-n接面。衝擊在表面與進入基板的太陽輻射會在基板的主體產生電子電洞對。這些電子電洞對會遷移到基板中的p-摻雜與n-摻雜區，從而在這些摻雜區間產生壓差。這些摻雜區係連接至太陽能電池上的導電區，以將電流從電池導引到與其耦接的外部電路。可理解的是，然而，上述無樑式晶錠切割方法並不限於產生用於太陽能電池製造之晶圓。
態樣亦包括製造或加工用於直接(無樑式)切割晶錠之合適的夾持器。例如，請再度參見第2A圖，用於在切割製程期間固持晶錠208之夾持器202包括第一末端202A與第二末端202B。在一實施例中，末端202A與202B各具有複數個鍵以直接夾持晶錠之各別組鍵孔。夾持器202亦包括介於並對齊第一末端202A與第二末端202B的中央部分202C，並且使其適用於與切割裝置整合。在一實施例中，各末端202A與202B包括一列三個六角鍵，例如適用於夾持第3圖與第4A圖之鍵孔230。在一實施例中，該中央部分202C更適於在第一與第二切割方向相對於線切割器移動晶錠208，第一與第二切割方向係相互垂直。
在本發明之一態樣中，本發明之實施例係提供作為電腦程式產品或軟體產品，其包括其上儲存有指令的機器可讀取媒體，該指令係用來程式設計電腦系統(或其他電子裝置)，以依據本發明之實施例來進行一製程或方法。機器可讀取媒體可包括任何用來儲存或傳輸資訊的裝置，該資訊具有可由機器 (例如電腦)讀取的格式。例如，在一實施例中，機器可讀取(例如電腦可讀取)媒體包括機器(例如電腦)可讀取儲存媒體(例如唯讀記憶體(read only memory,ROM)、隨機存取記憶體(random access memory,RAM)、磁碟儲存媒體或光學儲存媒體、快閃記憶體裝置等)。
第5圖繪示為電腦系統500之形式的機器示意圖，其執行用於使該機器執行於此所討論之一或多個方法的一組指令。例如，根據本發明之實施例，第5圖繪示電腦系統之實例的方塊圖，該電腦系統係配置用來執行切割用於太陽能電池製造之晶錠的方法。在另一實施例中，該機器係連接(例如網路連接)至區域網路(Local Area Network,LAN)、內部網路、外部網路或網際網路中之其他機器。在一實施例中，該機器係以伺服器之功能操作，或在客戶-伺服器網路環境中以客戶機器的功能操作，或者作為在對等式(peer-to-peer)(或分散式)網路環境中之對等機器。在一實施例中，該機器為個人電腦(PC)、平板PC、機上盒(STB)、個人數位助理(PDA)、行動電話、網路電器、伺服器、網路路由器、開關或橋接器，或任何能夠執行一組指令(循序或其他方式)的機器，該組指令係指定要由該機器採取之行動。再者，雖然只繪示單一機器，用語「機器(machine)」係解讀為包括任何機器集合(例如多個電腦或處理器)，其可個別或聯合執行一組(或多組)指令以執行於此所討論之任何一或多個方法。在一實施例中，機器-電腦系統500係包括於或有關於線切割裝置，其可包括夾持器以用於切割晶錠。
電腦系統500之實例包括處理器502、主要記憶體504(例如唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、動態隨機存取記憶體(DRAM)如同步DRAM(SDRAM)等)、靜態記憶體506(例如快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體(SRAM)等)與次要記憶體518(例如資料儲存裝置)，其會經由匯流排彼此通訊。在一實施例中，使用資料處理系統。
處理器502代表一或多個一般用途處理裝置如微處理器、中央處理單元或類似者。更特定的是，在一實施例中，處理器502為複雜指令集計算(complex instruction set computing,CISC)微處理器、精簡指令集計算(reduced instruction set computing,RISC)微處理器、超長指令字集(very long instruction word,VLIW)微處理器、實施其他指令集的處理器或實施指令集之組合的處理器。在一實施例中，處理器502為一或多個特殊用途處理裝置如特殊應用積體電路(application specific integrated circuit,ASIC)、現場可程式閘陣列(field programmable gate array,FPGA)、數位信號處理器(digital signal processor,DSP)、網路處理器或類似者。處理器502執行處理邏輯526以進行本說明書中所討論之操作。
在一實施例中，電腦系統500進一步包括網路介面裝置508。在一實施例中，電腦系統500亦包括視訊顯示單元510(例如液晶顯示器(LCD)或陰極射線管(CRT))、數字輸入裝置512(例如鍵盤)、游標控制裝置514(例如滑鼠)與信號產生裝置516(例如揚聲器)。
在一實施例中，次要記憶體518包括機器可讀取儲存媒體(或更具體為電腦可讀取儲存媒體)531，並且一或多組體現任何本說明書中所述之一或多個方法或功能的指令(例如軟體522)係儲存於其上，例如用於管理來自光伏打系統之輸出變異性的方法。在一實施例中，在電腦系統500執行軟體522期間，軟體完全或至少部分駐留於主要記憶體504中或於處理器502中，主要記憶體504與處理器502亦構成機器可讀取儲存媒體。在一實施例中，軟體522係經由該網路介面裝置508進一步傳輸至或接收網路520。
雖然機器可讀取儲存媒體531在一實施例中係顯示為單一之媒體，用語「機器可讀取儲存媒體(machine-readable storage medium)」應解讀為包括單一或多個媒體(例如中央式或分散式資料庫，或相關之快取與伺服器)， 其儲存一或多組指令。用語「機器可讀取儲存媒體」亦應解讀為包括任何能夠儲存或編碼一組由機器執行之指令的媒體，並且該組指令會造成機器執行任何一或多個本發明之實施例的方法。用語「機器可讀取儲存媒體」因此應解讀為包括但不限於固態記憶體與光學及磁性媒體。
因此，已揭露者為切割用於太陽能電池製造之晶錠的方法，以及用於該方法之晶錠與夾持器。依據本發明之實施例，一種切割晶錠之方法包括直接用切割裝置之夾持器夾持晶錠之一部分。晶錠係經部分切割，以形成從晶錠之未切割部分凸出的複數個晶圓部分。晶錠係經進一步切割以分開複數個晶圓部分與未切割部分，以提供複數個分離之晶圓。在一此類實施例中，夾持晶錠之部分包括夾持晶錠之兩末端，並夾入形成於各個晶錠之兩末端的鍵孔中。
100‧‧‧流程圖
102~106‧‧‧操作

Claims (21)

  1. 一種切割晶錠之方法，該方法包含：用一切割裝置之一夾持器直接夾持該晶錠之一部分；部分切割該晶錠，以形成從該晶錠之一未切割部分凸出的複數個晶圓部分；進一步切割該晶錠以分開該複數個晶圓部分與該未切割部分，以提供複數個分離之晶圓；其中夾持該晶錠之部分包含夾持在該晶錠之兩末端，並夾入形成於該晶錠之各該兩末端的鍵孔中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中夾持該晶錠之部分包含夾持在該晶錠沿四個主要表面之一第一主要表面的兩個末端，該四個主要表面係沿該晶錠之一中軸定向，該第一主要表面係結構上與其餘三個主要表面之其中至少兩個不同。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該晶錠包含單晶矽，該其餘三個主要表面各包含具有一表面積之一實質上平坦部分，並且該第一主要表面包含具有一表面積之一實質上平坦部分，而且該第一主要表面之該實質上平坦部分的該表面積係小於各該其餘三個主要表面之該實質上平坦部分的該表面積。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中進一步切割該晶錠包含形成該複數個分離之晶圓，並且該複數個分離之晶圓各包含長度約相同的四個主要邊緣。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該晶錠包含多晶矽，該四個主要表面形成一長方形截面，並且其中該第一主要表面為該長方形截面之短側。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中進一步切割該晶錠包含形成該複數個分離之晶圓，並且該複數個分離之晶圓各包含約形成一正方形的四個主要邊緣。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中進一步切割該晶錠以分開該複數個晶圓部分與該未切割部分包含分開該複數個分離之晶圓與該晶錠包含該鍵孔之一部分。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該晶錠包含該鍵孔之部分平行於該複數個晶圓部分之方向的厚度約為或大於10mm。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中部分切割該晶錠與進一步切割該晶錠皆包含使用一相同之線切割技術，該線切割技術係選自由鑽石線切割與漿體切割所組成之群組。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中部分切割該晶錠與進一步切割該晶錠係以約略相互垂直的方式來執行，此係基於該夾持器相對於該線切割技術之移動。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中進一步切割該晶錠包含用一晶圓承接器支撐該複數個晶圓部分，以提供該複數個分離之晶圓直接進入該晶圓承接器。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其進一步包含：再利用該晶錠之該未切割部分以形成一第二晶錠。
  13. 一種依據申請專利範圍第1項所述之方法製造的太陽能電池。
  14. 一種用於製造複數個太陽能電池之晶錠，該晶錠包含： 沿著該晶錠之一中軸定向的四個主要表面，一第一主要表面係結構上與其餘三個主要表面之其中至少兩個不同；約略垂直於該四個主要表面之一對末端；以及形成於該晶錠之各該兩末端的鍵孔。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之晶錠，其中該晶錠包含單晶矽，該其餘三個主要表面各包含具有一表面積之一實質上平坦部分，且該第一主要表面包含具有一表面積之一實質上平坦部分，該第一主要表面之該實質上平坦部分的該表面積係小於該其餘三個主要表面之該實質上平坦部分的各該表面積。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之晶錠，其中該晶錠包含多晶矽，該四個主要表面形成一長方形截面，並且其中該第一主要表面為該長方形截面之短側。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之晶錠，其中該鍵孔係形成接近於該第一主要表面。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之晶錠，其中各該些末端包含一列三個六角形鍵孔。
  19. 一種用於在切割製程期間固持晶錠之夾持器，該夾持器包含：一第一末端，其包含用來直接夾持該晶錠之一第一組鍵孔的一第一複數個鍵；一第二末端，其包含用來直接夾持該晶錠之一第二組鍵孔的一第二複數個鍵；以及一中央部分，其介於並對齊該第一末端與該第二末端，並且適用於與一切割裝置整合。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之夾持器，其中各該些末端包含一列三個六角形鍵。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之夾持器，該中央部分更適用以一第一切割方向與一第二切割方向而相對於一線切割器移動該晶錠，該第一切割方向與該第二切割方向係相互垂直。
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