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Die Diamantdrahtschneidetechnologie wird auch als Konsolidierungsschleifschneidetechnologie bezeichnet.Es handelt sich um die Verwendung einer Galvanisierungs- oder Harzbindungsmethode, bei der Diamantschleifmittel auf der Oberfläche eines Stahldrahtes fixiert werden, wobei Diamantdraht direkt auf die Oberfläche eines Siliziumstabs oder Siliziumbarrens einwirkt, um ein Schleifen zu erzeugen und den Effekt des Schneidens zu erzielen.Das Diamantdrahtschneiden zeichnet sich durch schnelle Schnittgeschwindigkeit, hohe Schnittgenauigkeit und geringen Materialverlust aus.

Derzeit ist der Einkristallmarkt für das Diamantdrahtschneiden von Siliziumwafern vollständig akzeptiert, es sind jedoch auch Probleme im Rahmen des Werbeprozesses aufgetreten, bei denen Samtweiß das häufigste Problem darstellt.Vor diesem Hintergrund konzentriert sich dieses Dokument auf die Frage, wie das Problem des samtweißen Schneidens monokristalliner Siliziumwafer mit Diamantdraht verhindert werden kann.

Der Reinigungsprozess beim Schneiden monokristalliner Siliziumwafer mit Diamantdraht besteht darin, den von der Drahtsägemaschine geschnittenen Siliziumwafer von der Harzplatte zu entfernen, den Gummistreifen zu entfernen und den Siliziumwafer zu reinigen.Bei den Reinigungsgeräten handelt es sich im Wesentlichen um eine Vorreinigungsmaschine (Entschleimungsmaschine) und eine Reinigungsmaschine.Der Hauptreinigungsprozess der Vorreinigungsmaschine ist: Zuführen – Sprühen – Sprühen – Ultraschallreinigung – Entschleimung – Spülen mit sauberem Wasser – Unterfütterung.Der Hauptreinigungsprozess der Reinigungsmaschine ist: Zuführen – Spülen mit reinem Wasser – Spülen mit reinem Wasser – Waschen mit Alkali – Waschen mit Alkali – Spülen mit reinem Wasser – Spülen mit reinem Wasser – Vorentwässerung (langsames Anheben) – Trocknen – Zuführen.

Das Prinzip der Herstellung von einkristallinem Samt

Ein monokristalliner Siliziumwafer ist das Merkmal der anisotropen Korrosion eines monokristallinen Siliziumwafers.Das Reaktionsprinzip ist die folgende chemische Reaktionsgleichung:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 ↑

Im Wesentlichen ist der Wildlederbildungsprozess: NaOH-Lösung für unterschiedliche Korrosionsgeschwindigkeiten verschiedener Kristalloberflächen, (100) Oberflächenkorrosionsgeschwindigkeit als (111), also (100) nach anisotroper Korrosion zum monokristallinen Siliziumwafer, der schließlich auf der Oberfläche gebildet wird (111) vierseitiger Kegel, nämlich „Pyramiden“-Struktur (wie in Abbildung 1 dargestellt).Nachdem sich die Struktur gebildet hat und das Licht in einem bestimmten Winkel auf die Pyramidenschräge trifft, wird das Licht in einem anderen Winkel zur Schräge reflektiert, wodurch eine sekundäre oder stärkere Absorption entsteht, wodurch das Reflexionsvermögen auf der Oberfläche des Siliziumwafers verringert wird , also der Lichtfalleneffekt (siehe Abbildung 2).Je besser die Größe und Gleichmäßigkeit der „Pyramiden“-Struktur ist, desto deutlicher ist der Falleneffekt und desto geringer ist die Oberflächenemission des Siliziumwafers.

Abbildung 1: Mikromorphologie eines monokristallinen Siliziumwafers nach der Alkaliproduktion

Abbildung 2: Das Lichtfallenprinzip der „Pyramiden“-Struktur

Analyse der Einkristallaufhellung

Durch Rasterelektronenmikroskopie auf dem weißen Siliziumwafer wurde festgestellt, dass die Pyramidenmikrostruktur des weißen Wafers in diesem Bereich im Wesentlichen nicht ausgebildet war und die Oberfläche eine Schicht aus „wachsartigen“ Rückständen aufzuweisen schien, während die Pyramidenstruktur des Wildleders Im weißen Bereich desselben Siliziumwafers wurde eine bessere Bildung erzielt (siehe Abbildung 3).Wenn sich Rückstände auf der Oberfläche des monokristallinen Siliziumwafers befinden, weist die Oberfläche eine restliche „Pyramiden“-Struktur auf, erzeugt eine gleichmäßige Struktur und die Wirkung des normalen Bereichs ist unzureichend, was dazu führt, dass das Reflexionsvermögen der samtigen Restoberfläche höher ist als das des normalen Bereichs Bereich mit hoher Reflektivität im Vergleich zum normalen Bereich im Bild, der weiß reflektiert wird.Wie aus der Verteilungsform des weißen Bereichs hervorgeht, ist dieser nicht großflächig regelmäßig oder regelmäßig, sondern nur lokal.Es kann sein, dass die lokalen Schadstoffe auf der Oberfläche des Siliziumwafers nicht gereinigt wurden oder die Oberflächensituation des Siliziumwafers durch Sekundärverschmutzung verursacht wird.

Abbildung 3: Vergleich regionaler Mikrostrukturunterschiede in samtweißen Siliziumwafern

Die Oberfläche des mit Diamantdraht geschnittenen Siliziumwafers ist glatter und der Schaden ist geringer (wie in Abbildung 4 dargestellt).Im Vergleich zum Mörtel-Siliziumwafer ist die Reaktionsgeschwindigkeit des Alkalis und der Diamantdraht-Schneidsiliziumwaferoberfläche langsamer als die des Mörtels, der monokristallinen Siliziumwafer schneidet, sodass der Einfluss von Oberflächenrückständen auf den Samteffekt offensichtlicher ist.

Abbildung 4: (A) Oberflächenmikroskopaufnahme eines mit Mörtel geschnittenen Siliziumwafers (B) Oberflächenmikroskopaufnahme eines mit Diamantdraht geschnittenen Siliziumwafers

Die Hauptrückstandsquelle für mit Diamantdraht geschnittene Siliziumwaferoberflächen

(1) Kühlmittel: Die Hauptbestandteile des Kühlmittels für das Diamantdrahtschneiden sind Tenside, Dispergiermittel, Entferner sowie Wasser und andere Komponenten.Die Schneidflüssigkeit mit hervorragender Leistung verfügt über eine gute Suspension, Dispersion und eine einfache Reinigungsfähigkeit.Tenside haben in der Regel bessere hydrophile Eigenschaften, die sich im Siliziumwafer-Reinigungsprozess leicht entfernen lassen.Durch das kontinuierliche Rühren und Zirkulieren dieser Zusätze im Wasser entsteht eine große Menge Schaum, was zu einer Verringerung des Kühlmitteldurchflusses führt, was sich auf die Kühlleistung auswirkt und zu schwerwiegenden Schaum- und sogar Schaumüberlaufproblemen führt, die die Verwendung erheblich beeinträchtigen.Daher wird das Kühlmittel üblicherweise zusammen mit dem Entschäumungsmittel verwendet.Um die Entschäumungsleistung sicherzustellen, sind herkömmliche Silikone und Polyether normalerweise nur schwach hydrophil.Das Lösungsmittel im Wasser kann sehr leicht adsorbiert werden und verbleibt bei der anschließenden Reinigung auf der Oberfläche des Siliziumwafers, was zum Problem der Bildung weißer Flecken führt.Und es ist nicht gut mit den Hauptbestandteilen des Kühlmittels kompatibel. Daher muss es in zwei Komponenten verarbeitet werden. Die Hauptbestandteile und Entschäumungsmittel wurden dem Wasser zugesetzt. Während des Gebrauchs kann die Schaumsituation je nach Schaumsituation nicht quantitativ kontrolliert werden Die Verwendung und Dosierung von Antischaummitteln kann leicht zu einer Überdosierung von Entschäumungsmitteln führen, was zu einem Anstieg der Rückstände auf der Siliziumwaferoberfläche führt. Außerdem ist die Bedienung umständlicher, jedoch aufgrund der niedrigen Preise für Rohstoffe und Entschäumungsmittel Materialien. Daher verwenden die meisten Haushaltskühlmittel dieses Formelsystem.Ein anderes Kühlmittel verwendet ein neues Entschäumungsmittel. Kann gut mit den Hauptkomponenten kompatibel sein, keine Zusätze, kann seine Menge effektiv und quantitativ steuern, kann übermäßigen Gebrauch effektiv verhindern, die Übungen sind auch sehr bequem durchzuführen, mit dem richtigen Reinigungsprozess Rückstände können auf sehr niedrige Werte reduziert werden. In Japan und einigen inländischen Herstellern wird dieses Formelsystem übernommen. Aufgrund der hohen Rohstoffkosten ist der Preisvorteil jedoch nicht offensichtlich.

(2) Leim- und Harzversion: In der späteren Phase des Diamantdrahtschneideprozesses wurde der Siliziumwafer in der Nähe des Eintrittsendes im Voraus durchgeschnitten. Der Siliziumwafer am Austrittsende ist noch nicht durchgeschnitten. Der früh geschnittene Diamant Der Draht hat begonnen, die Gummischicht und die Harzplatte zu durchschneiden. Da der Silikonstabkleber und die Harzplatte beide Epoxidharzprodukte sind, liegt sein Erweichungspunkt im Wesentlichen zwischen 55 und 95 °C, wenn der Erweichungspunkt der Gummischicht oder des Harzes Wenn die Platte niedrig ist, kann sie sich während des Schneidvorgangs leicht erhitzen und dazu führen, dass sie weich wird und schmilzt. Sie haftet am Stahldraht und an der Oberfläche des Siliziumwafers und führt dazu, dass die Schneidfähigkeit der Diamantlinie abnimmt. Oder die Siliziumwafer werden aufgenommen und Mit Harz befleckt. Sobald es festsitzt, ist es sehr schwierig, es abzuwaschen. Eine solche Verunreinigung tritt meist in der Nähe der Randkante des Siliziumwafers auf.

(3) Siliziumpulver: Beim Diamantdrahtschneiden entsteht viel Siliziumpulver. Beim Schneiden wird der Gehalt an Mörtelkühlpulver immer höher. Wenn das Pulver groß genug ist, haftet es an der Siliziumoberfläche. Das Schneiden von Siliziumpulver in Größe und Größe mit Diamantdraht führt zu einer leichteren Adsorption auf der Siliziumoberfläche und erschwert die Reinigung.Stellen Sie daher die Aktualisierung und Qualität des Kühlmittels sicher und reduzieren Sie den Pulveranteil im Kühlmittel.

(4) Reinigungsmittel: Die derzeitige Verwendung von Diamantdrahtschneideherstellern verwendet meist gleichzeitig Mörtelschneiden, verwendet meist Mörtelschneiden, Vorwaschen, Reinigungsprozess und Reinigungsmittel usw., einzelne Diamantdrahtschneidetechnologie aus dem Schneidmechanismus, Form a Der komplette Satz Linien-, Kühlmittel- und Mörtelschneiden weist große Unterschiede auf, daher sollten der entsprechende Reinigungsprozess, die Dosierung des Reinigungsmittels, die Formel usw. für das Diamantdrahtschneiden entsprechend angepasst werden.Reinigungsmittel sind ein wichtiger Aspekt. Die ursprüngliche Reinigungsmittelformel ist ein Tensid, dessen Alkalität nicht zum Reinigen von Diamantdraht-Siliziumwafern geeignet ist. Für die Oberfläche von Diamantdraht-Siliziumwafern sollten die Zusammensetzung und die Oberflächenrückstände des gezielten Reinigungsmittels berücksichtigt und mitgenommen werden den Reinigungsprozess.Wie oben erwähnt, ist die Zusammensetzung eines Entschäumungsmittels beim Mörtelschneiden nicht erforderlich.

(5) Wasser: Überlaufwasser zum Schneiden, Vorwaschen und Reinigen von Diamantdraht enthält Verunreinigungen und kann an der Oberfläche des Siliziumwafers adsorbiert werden.

Reduzieren Sie das Problem, dass samtiges Haar weiß erscheint

(1) Um das Kühlmittel mit einer guten Dispersion zu verwenden und das Kühlmittel ein rückstandsarmes Entschäumungsmittel zu verwenden, um die Rückstände der Kühlmittelkomponenten auf der Oberfläche des Siliziumwafers zu reduzieren;

(2) Verwenden Sie einen geeigneten Kleber und eine Harzplatte, um die Verschmutzung des Siliziumwafers zu verringern.

(3) Das Kühlmittel wird mit reinem Wasser verdünnt, um sicherzustellen, dass sich im verbrauchten Wasser keine leichten Restverunreinigungen befinden.

(4) Verwenden Sie für die Oberfläche des mit Diamantdraht geschnittenen Siliziumwafers ein geeigneteres Reinigungsmittel für Aktivität und Reinigungswirkung.

(5) Verwenden Sie das Online-Rückgewinnungssystem für Kühlmittel der Diamantlinie, um den Gehalt an Siliziumpulver im Schneidprozess zu reduzieren und so die Rückstände von Siliziumpulver auf der Siliziumwaferoberfläche des Wafers wirksam zu kontrollieren.Gleichzeitig können die Wassertemperatur, der Durchfluss und die Zeit beim Vorwaschen verbessert werden, um sicherzustellen, dass das Siliziumpulver rechtzeitig gewaschen wird

(6) Sobald der Siliziumwafer auf den Reinigungstisch gelegt wird, muss er sofort behandelt werden und der Siliziumwafer muss während des gesamten Reinigungsprozesses feucht gehalten werden.

(7) Der Siliziumwafer hält die Oberfläche während des Entschleimungsprozesses feucht und kann nicht auf natürliche Weise trocknen.(8) Beim Reinigungsprozess des Siliziumwafers kann die Zeit, die er der Luft ausgesetzt ist, so weit wie möglich reduziert werden, um die Blütenbildung auf der Oberfläche des Siliziumwafers zu verhindern.

(9) Das Reinigungspersonal darf während des gesamten Reinigungsprozesses die Oberfläche des Siliziumwafers nicht direkt berühren und muss Gummihandschuhe tragen, um keine Fingerabdrücke zu hinterlassen.

(10) In Referenz [2] wird am Batterieende ein Wasserstoffperoxid H2O2 + alkalisches NaOH-Reinigungsverfahren im Volumenverhältnis 1:26 (3 %ige NaOH-Lösung) verwendet, wodurch das Auftreten des Problems wirksam reduziert werden kann.Sein Prinzip ähnelt der SC1-Reinigungslösung (allgemein bekannt als Flüssigkeit 1) eines Halbleiter-Siliziumwafers.Sein Hauptmechanismus: Der Oxidationsfilm auf der Oberfläche des Siliziumwafers entsteht durch die Oxidation von H2O2, das durch NaOH korrodiert wird, und die Oxidation und Korrosion treten wiederholt auf.Daher fallen auch die am Siliziumpulver, Harz, Metall usw. haftenden Partikel mit der Korrosionsschicht in die Reinigungsflüssigkeit;Durch die Oxidation von H2O2 wird das organische Material auf der Waferoberfläche in CO2, H2O zersetzt und entfernt.Dieser Reinigungsprozess wurde von Siliziumwaferherstellern durchgeführt, die diesen Prozess zur Reinigung von Diamantdrahtschneiden monokristalliner Siliziumwafer, Siliziumwafern im Inland und in Taiwan sowie bei anderen Batterieherstellern und anderen Batterieherstellern verwenden, um samtweiße Probleme zu lösen.Es gibt auch Batteriehersteller, die ein ähnliches Vorreinigungsverfahren für Samt verwendet haben, um auch das Erscheinungsbild von Samtweiß effektiv zu kontrollieren.Es ist ersichtlich, dass dieser Reinigungsprozess dem Siliziumwafer-Reinigungsprozess hinzugefügt wird, um die Siliziumwafer-Rückstände zu entfernen und so das Problem der weißen Haare am Batterieende effektiv zu lösen.

Abschluss

Gegenwärtig ist das Diamantdrahtschneiden zur Hauptverarbeitungstechnologie im Bereich des Einkristallschneidens geworden, aber im Zuge der Förderung des Problems der Herstellung von Samtweiß hat es die Hersteller von Siliziumwafern und Batterien beunruhigt, was dazu geführt hat, dass Batteriehersteller dazu übergegangen sind, Silizium mit Diamantdraht zu schneiden Wafer hat einen gewissen Widerstand.Durch die Vergleichsanalyse des weißen Bereichs wird dieser hauptsächlich durch Rückstände auf der Oberfläche des Siliziumwafers verursacht.Um dem Problem der Siliziumwafer in der Zelle besser vorzubeugen, analysiert dieser Artikel die möglichen Quellen der Oberflächenverschmutzung von Siliziumwafern sowie die Verbesserungsvorschläge und Maßnahmen in der Produktion.Je nach Anzahl, Region und Form der weißen Flecken können die Ursachen analysiert und behoben werden.Es wird besonders empfohlen, das Reinigungsverfahren Wasserstoffperoxid + Alkali zu verwenden.Die erfolgreiche Erfahrung hat gezeigt, dass damit das Problem des Diamantdrahtschneidens von Siliziumwafern bei der Samtaufhellung wirksam verhindert werden kann, als Referenz für Insider und Hersteller in der allgemeinen Industrie.