專利名稱：一種使用金剛石線切割的太陽(yáng)能級(jí)硅晶薄片及其切割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用金剛石線切割的太陽(yáng)能級(jí)硅晶薄片及其切割方法。
背景技術(shù)：
目前太陽(yáng)能級(jí)電池硅晶片是將單晶硅棒切割而成。而目前市場(chǎng)上硅材料短缺，價(jià)格較高。為了降低生產(chǎn)成本，很多企業(yè)都在薄片化不斷努力。目前國(guó)內(nèi)、國(guó)際大部分企業(yè)生產(chǎn)的太陽(yáng)能用硅片厚度在200士20 um，主流薄片化的方向是厚度為180士20 um的硅片。申請(qǐng)?zhí)?00810019894. 3公布了一種超薄太陽(yáng)能級(jí)硅片及其切割工藝，硅片厚度為165_195um 之間，翹曲度小于75um，切割時(shí)必需使用由懸浮液和金鋼砂攪拌均勻的砂漿，同時(shí)改變傳統(tǒng)用砂輪滾磨四角為圓角的工序?yàn)椴捎霉杈О糸_(kāi)方機(jī)通過(guò)兩次開(kāi)方、倒角將硅晶圓棒直接切割成截面為方形、四角為相同45度倒角的八角方型柱體，然后再切割成超薄太陽(yáng)能級(jí)硅片。這種超薄太陽(yáng)能級(jí)硅晶片存在以下缺點(diǎn)
(1)硅棒經(jīng)開(kāi)方和倒角后表面仍然存在損傷層，表面未達(dá)鏡面效果，在切割過(guò)程中可能造成斷線，增加碎片率。( 2 )切割時(shí)必須使用懸浮液和金鋼砂攪拌均勻的砂漿，砂漿難以回收利用，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。(3)這種游離式砂漿切割，難以解決硅片表面存在大量損傷層的問(wèn)題，總厚度變化 (TTV)、翹曲度(WARP)、彎曲度(BOM)指標(biāo)都會(huì)偏大，限制了薄片化。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中超薄太陽(yáng)能級(jí)硅片存在的問(wèn)題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)使用金剛石線切割提供一種制造成本低、性能優(yōu)的太陽(yáng)能級(jí)硅晶薄片。本發(fā)明提供一種使用金剛石線切割生產(chǎn)的硅晶薄片所采取的技術(shù)方案是所述硅晶薄片厚度160士 15um，硅片總厚度變化(TTV)小于10um，彎曲度(BOW)小于40um。本發(fā)明還提供了一種使用金剛石線切割太陽(yáng)能級(jí)硅晶薄片切割工藝，所述硅晶薄片切割工藝方法包括單晶圓形硅棒工藝和單晶方形硅棒金剛石線切片工藝，所述單晶圓形硅棒工藝是將檢驗(yàn)合格的圓形硅棒用開(kāi)方機(jī)進(jìn)行開(kāi)方滾磨，而后經(jīng)過(guò)平磨拋光后獲得符合金剛石線切割工藝的方形硅棒，方形硅棒表面達(dá)到鏡面效果，粗糙度小于0. 2um,硅棒平行度小于0. 02um ；所述單晶方形硅棒金剛石線切片工藝是將平磨拋光的硅棒經(jīng)過(guò)表面清潔后，粘接在樹(shù)脂條上，擇脂條因達(dá)到在粘料板上，用5-10kg加壓砝碼壓緊0. 5-3小時(shí)，靜止放置6小時(shí)后，將硅棒連同粘料板安裝到金剛石線切割機(jī)上進(jìn)行切片，切片使用138-150um 的金剛石線，切片時(shí)金剛石線走線速度為1000-1400mm/min，工作臺(tái)下降0. 3-0. 8mm/min, 金剛石線切割機(jī)導(dǎo)輪槽距320-340um，切割時(shí)使用金剛石線專用切割液。所述金剛石線專用切割液由19 59%的聚乙二醇、40. 5 80. 5%的純水、0. 05 0. 2%wt的防銹劑、0. 05 0. 2%wt的乳化劑和0. 3 0. 5%wt的消泡劑經(jīng)低速攪拌缸進(jìn)行攪拌2小時(shí)混合而成。所述金剛石線專用切割液密1. 0Γ1. 08g/cm3，粘度10 20 mm2 *s，冷卻液流量300-350 L/min,冷卻液溫度在20_30°C范圍內(nèi)。 表1為采用本發(fā)明切割方法加工的硅晶薄片厚度、厚度偏差和幾何參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種使用金剛石線切割的太陽(yáng)能級(jí)硅晶薄片，其特征在于硅片的厚度為 160 士 15um，總厚度變化(TTV)小于10um，彎曲度小于40um。
2.一種使用金剛石線切割的太陽(yáng)能級(jí)硅晶薄片的切割方法，其特征在于所述硅晶薄片切割工藝方法包括單晶圓形硅棒工藝和單晶方形硅棒金剛石線切片工藝，所述單晶圓形硅棒工藝是將檢驗(yàn)合格的圓形硅棒用開(kāi)方機(jī)進(jìn)行開(kāi)方滾磨，而后經(jīng)過(guò)平磨拋光后獲得符合金剛石線切割工藝的方形硅棒，方形硅棒表面達(dá)到鏡面效果，粗糙度小于0. 2um,硅棒平行度小于0. 02um ；所述單晶方形硅棒金剛石線切片工藝是將平磨拋光的硅棒經(jīng)過(guò)表面清潔后，粘接在樹(shù)脂條上，擇脂條因達(dá)到在粘料板上，用5-10kg加壓砝碼壓緊0. 5-3小時(shí)，靜止放置6小時(shí)后，將硅棒連同粘料板安裝到金剛石線切割機(jī)上進(jìn)行切片，切片使用138-150um 的金剛石線，切片時(shí)金剛石線走線速度為1000-1400mm/min，工作臺(tái)下降0. 3-0. 8mm/min, 金剛石線切割機(jī)導(dǎo)輪槽距320-340um，切割時(shí)使用金剛石線專用切割液。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種使用金剛石線切割的太陽(yáng)能級(jí)硅晶薄片的切割方法，所述硅晶薄片切割工藝方法包括單晶圓形硅棒工藝和單晶方形硅棒金剛石線切片工藝，所述單晶圓形硅棒工藝是將檢驗(yàn)合格的圓形硅棒用開(kāi)方機(jī)進(jìn)行開(kāi)方滾磨，平磨拋光后獲得鏡面效果；所述單晶方形硅棒金剛石線切片工藝是將平磨拋光的硅棒經(jīng)過(guò)表面清潔后，粘接在樹(shù)脂條上，樹(shù)脂條固定在粘料板上，將硅棒連同粘料板安裝到金剛石線切割機(jī)上進(jìn)行切片，太陽(yáng)能級(jí)硅晶薄片全部由金剛石線切片機(jī)切割而成，本發(fā)明加工工藝先進(jìn)簡(jiǎn)單，控制精度高，硅粉可以回收利用，大大降低了硅片的制造成本，減少了斷線現(xiàn)象，提高了生產(chǎn)效率及薄片表面質(zhì)量，提高了成品合格率。
文檔編號(hào)B28D7/00GK102285010SQ20111025862
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者于景, 俞建業(yè), 葉平, 曾斌, 歐陽(yáng)思周, 湯瑋, 胡凱 申請(qǐng)人:江西金葵能源科技有限公司