切割过程中的线痕、TTV分析

1、平顶山易成新材料股份有限公司2011年5月,切割过程中的线痕、TTV分析,内容线痕TTV（TotalThicknessVariety）台阶,线痕,线痕按表现形式分为：杂质线痕；划伤线痕；密布线痕；错位线痕；边缘线痕等。各种线痕产生的原因如下：,杂质线痕：由多晶硅锭内杂质引起，在切片过程中无法完全去除，导致硅片上产生相关线痕。表现形式：（1）线痕上有可见黑点，即杂质点。（2）无可见杂质黑点，但相邻两硅片线痕成对，即一片中凹入，一片凸起，并处同一位置。（3）以上两种特征都有。（4）一般情况下，杂质线痕比其它线痕有较高的线弓。,改善方法：（1）改善原材料或铸锭工艺，改善IPQC检测手段。（2）改善切

2、片工艺，采用粗砂、粗线、降低台速、提高线速等。其它相关：硅锭杂质除会产生杂质线痕外，还会导致切片过程中出现“切不动”现象。如未及时发现处理，可导致断线而产生更大的损失。,划伤线痕：由砂浆中的SIC大颗粒或砂浆结块引起。切割过程中，SIC颗粒“卡”在钢线与硅片之间，无法溢出，造成线痕。表现形式：包括整条线痕和半截线痕，内凹，线痕发亮，较其它线痕更加窄细。改善方法：（1）针对大颗粒SIC要加强IQC检测；使用部门对同一批次SIC先进行试用，然后再进行正常使用。,（2）导致砂浆结块的原因有：砂浆搅拌时间不够；SIC水分含量超标，砂浆配制前没有进行烘烤；PEG水分含量超标（重量百分比0.5%）；SIC

3、成分中游离C（0.15%）以及2m微粉超标。,重点提示：SIC的特性包括SIC含量、粒度、粒形、硬度、韧性等，各项性能对于切片都有很大的影响。,密布线痕（密集型线痕）：由于砂浆的磨削能力不够或者切片机砂浆回路系统问题，造成硅片上出现密集线痕区域。表现形式：硅片整面密集线痕，原因为砂浆本身切割能力严重不足引起，包括SIC颗粒粒形圆钝、粒度太小、砂浆搅拌时间不够、砂浆更换量不够，也可以将切割速度调整慢一点等，可针对性解决。,硅片出线口端半片面积密集线痕，原因为砂浆切割能力不够，回收砂浆易出现此类情况，通过改善回收工艺解决。硅片部分区域贯穿硅片密集线痕，原因为切片机台内砂浆循环系统问题，如砂浆喷嘴堵

4、塞。在清洗时用美工刀将喷嘴内赃物划向两边。部分不规则区域密集线痕，原因为多晶硅锭硬不均匀，部分区域硬度过高。改善铸锭工艺解决此问题。硅块头部区域密布线痕，切片机内引流杆问题。,错位线痕：由于切片机液压夹紧装置表面有砂浆等异物或者托板上有残余胶水，造成液压装置与托板不能完全夹紧，以及托板螺丝松动，而产生的线痕。改善方法：规范粘胶操作，加强切片前检查工作，定期清洗机床。,边缘线痕：由于硅块倒角处余胶未清理干净而导致的线痕。表现形式：一般出现在靠近粘胶面一侧的倒角处，贯穿整片硅片。改善方法：规范粘胶操作，加强检查和监督。,线切割机线痕处理（概括）,线痕出现的因素:1、原料-硅块本身就存在缺陷如杂质等

5、,造成硅块密度不一致或者说分布不均匀,容易造成线痕；2、辅料-辅料质量不佳,如材质不对、杂质等，另外也有可能是辅料重复使用次数过多；3、设备-设备机台各项参数不应该版本统一，应该因机而各异；4、人为-可能性最大因数,有意无意或者消极工作导致.但是目前线痕是多数公司存在的普遍现象主要看线痕比率体现线切水平和成片率。,降低线痕的方法:1、原料从开方后检测下手，控制可能导致线痕的硅块流入线切工序；2、辅料控制辅料质量和使用次数，避免辅料造成的损失，得不偿失；3、设备完善的保养机制独有的工艺配方；4、人员从积极方面考虑降低线痕率：如奖励机制替代处罚机制，主要是人员工作积极性，毕竟人在生产中起主导作用；

6、5、完善的制程控制完善的制程检验过程，及时发现并纠正不当操作；,TTV,TTV（TotalThicknessVariety）不良，都是由于各种问题导致线网抖动而产生的硅片不良，包括：设备精度问题；工作台问题；导轮问题；导向条粘胶问题等。,1、设备精度：导轮径向跳动40m，轴向跳动20m。改善方法：校准设备。2、工作台问题：工作台的不稳定性会导致大量TTV不良的产生。改善方法：维修工作台。,3、导轮问题：因导轮问题而产生的TTV不良，一般出现在新导轮和导轮磨损很大的时候。改善方法：更换导轮。4、导向条粘胶问题：当导向条下的胶水涂抹不均匀，出现部分空隙，在空隙位置的硅片，易出现TTV不良问题。改善

7、方法：规范粘胶操作。,线痕和TTV,线痕和TTV:线痕和TTV是在硅片加工当中遇到的比较头疼的事，时不时就会出现一刀，防不胜防。TTV是在入刀的时候出现，而线痕是在收线弓的时候容易出现。钢线和砂浆组合就变成线锯。在高速运转的状态下，砂浆黏附在钢线上，起到锯齿的作用，快速切入。当砂浆的黏附力过差，就不易被带入切割面内部，从而出现无齿，降低切割能力。TTV产生一般是一个点，比其他地方厚度差的多。可能性最大的是线网与单晶成一个角度，也就是单晶没有粘平，最容易出现TTV，还有就是导轮的跳动大，导致线网跳动大，入刀不稳导致。,线痕则是因为在切入玻璃的时候，正在拉线弓。这个时候钢线在两种介质中切割，由于硬

8、度和结构的不同（以金刚石硬度10为准，玻璃硬度为6，单晶硅硬度略逊于金刚石），导轮跳动过大，哪怕一瞬间，产生侧移，就会导致线痕。玻璃因为是非晶体，在600度左右就会变软。钢线切割到玻璃的时候在玻璃表面会产生大量的热，软化，黏附钢线，砂浆就不易被带入，降低了切割能力，这时就容易产生线痕。注解：TTV:硅片厚度变化量。一般来讲，硅片厚度对硅片本身的品质没有什么影响。硅片中真正起作用的只是硅片表面薄薄的一层，其余的都是起支撑作用。TTV当然越小越好。TTV是衡量硅片品质的一个很重要的指标,台阶,台阶的出现，是由切片过程中的钢线跳线引起，而导致钢线跳线的原因，包括设备、工艺、物料等各方面的问题，部分如下：1、砂浆问题：砂浆内含杂质过多，没有经过充分过滤，造成钢线跳线。改善方法：规范砂浆配制、更换，延长切片的热机时间和次数。,2、硅块杂质问题：硅块的大颗粒杂质