本發(fā)明屬于芯片和太陽能電池硅片,具體涉及一種硅棒切割方法及硅片。
背景技術(shù):
1、單晶硅薄片是制造芯片和太陽能電池的基礎(chǔ)材料。目前單晶硅薄片的的獲得主要是先采用直拉法等生長單晶硅棒,切割單晶硅棒獲得單晶硅薄片,單晶硅棒切片質(zhì)量直接影響芯片性能和太陽能電池效率。
2、內(nèi)圓切割技術(shù)和金剛石線切割能夠用于切割單晶硅棒,其中內(nèi)圓切割使用邊緣鍍金剛石的環(huán)形內(nèi)圓刀片,適合小批量高精度切割,但材料損耗大,逐漸被淘汰,其中金剛石線切割通過高速運動的金剛石線切割硅棒,切口損失小、效率高、可同時切割多片,適合大尺寸硅棒。
3、在采用金剛石線切割硅棒時,容易出現(xiàn)切割過程中調(diào)整切割程序,切割過程中斷線續(xù)接后調(diào)整,切割參數(shù)設(shè)置不準確,金剛線異常,金剛線切割力不足等問題,這些問題均會導致切割工序完成后硅棒未完全切透,此時需要進行加切,目前直接進行繼續(xù)切割的加切工藝容易導致金剛線斷線,硅棒邊緣出現(xiàn)裂紋和崩邊,硅片表面質(zhì)量較低,增大硅片損失。
4、需要說明的是,本發(fā)明的該部分內(nèi)容僅提供與本發(fā)明有關(guān)的背景技術(shù),而并不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)或公知技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)金剛石線切割硅棒的加切過程容易導致金剛線斷線,硅棒邊緣出現(xiàn)裂紋和崩邊,硅片表面質(zhì)量較低,影響硅片質(zhì)量增大硅片損失的缺陷,提供一種硅棒切割方法及硅片,能夠防止加切過程金剛線斷線,抑制硅棒邊緣產(chǎn)生裂紋和崩邊,提升硅片質(zhì)量,減少硅片損失。
2、為了實現(xiàn)上述目的,第一方面,本發(fā)明提供了一種硅棒切割方法,包括:
3、采用切割線切割,切割線由供線輪放線,切割線依次繞過切割輥且在并排設(shè)置的所述切割輥之間形成切割線網(wǎng),形成切割線網(wǎng)后由收線輪收線,硅棒從所述切割線網(wǎng)的一側(cè)向所述切割線網(wǎng)移動,所述切割輥驅(qū)動所述切割線網(wǎng)中的切割線往復運動,將進入所述切割線網(wǎng)的硅棒切割成多個硅片;
4、所述切割方法包括加切,所述加切包括依次進行的預回收步驟和加切步驟;所述預回收步驟包括:由收線輪向供線輪送線的線量為1600m~2000m,由供線輪向收線輪送線的線量為200m~400m,硅棒移動速度為40μm/min~60μm/min,線速為1100m/min-1200m/min;所述加切步驟包括:保持預回收步驟的參數(shù)設(shè)置使硅棒移動0.2mm-2mm后,調(diào)整硅棒移動速度為20um/min-30um/min,調(diào)整由收線輪向供線輪送線的線量為2300m~2700m,調(diào)整由供線輪向收線輪送線的線量為1600m~2000m。
5、在一些優(yōu)選實施方式中,所述預回收步驟包括:切割液流量為190l/min以上;所述加切步驟包括:保持預回收步驟的參數(shù)設(shè)置使硅棒移動0.2mm-2mm后,調(diào)整切割液流量為170l/min~185l/min。
6、在一些優(yōu)選實施方式中,所述預回收步驟之前的切割過程的條件包括:硅棒移動速度為100μm/min以上,線速為1200m/min以上,切割液流量為190l/min以上。
7、在一些優(yōu)選實施方式中,所述切割方法包括:斷線后續(xù)接形成續(xù)接點后,切割線網(wǎng)中的續(xù)接點位于中部或靠近收線輪時,由供線輪向收線輪送線的線量大于由收線輪向供線輪送線的線量,將續(xù)接點向收線輪送,切割線網(wǎng)中的續(xù)接點靠近供線輪時,由收線輪向供線輪送線的線量大于由供線輪向收線輪送線的線量,將續(xù)接點向供線輪送。
8、優(yōu)選地,斷線后續(xù)接形成續(xù)接點后,所述續(xù)接點位于中部或靠近收線輪時,降低硅棒移動速度,增加由供線輪向收線輪送線的線量和/或減少由收線輪向供線輪送線的線量。
9、優(yōu)選地,所述降低硅棒移動速度包括:硅棒每移動2mm,降低硅棒移動速度200μm/min-300μm/min。
10、優(yōu)選地,所述增加由供線輪向收線輪送線的線量和/或減少由收線輪向供線輪送線的線量的總線量變化為l,線弓小于10mm時,l為15m~30m,線弓為10mm-15mm時,l為30m-50m,線弓大于15mm時,l為50m-80m。
11、優(yōu)選地,斷線后續(xù)接形成續(xù)接點后,所述續(xù)接點靠近供線輪時,保持由收線輪向供線輪送線的線量和由供線輪向收線輪送線的線量的差值不變,降低由供線輪向收線輪送線的線量。
12、優(yōu)選地,進行2~4次所述降低由供線輪向收線輪送線的線量,每次降低線量50%~75%。
13、優(yōu)選地,斷線續(xù)接后,所述切割線網(wǎng)上舊線占比分別為50%以下時和超過50%時,所述降低由供線輪向收線輪送線的線量時,硅棒移動距離分別在4mm以內(nèi)和2mm以內(nèi)。
14、在一些優(yōu)選實施方式中,所述切割方法包括:線弓為10mm以上時,使硅棒移動30mm-60mm,所述使硅棒移動30mm-60mm的條件包括:降低硅棒移動速度200um/min-400um/min,硅棒每移動2mm,增加由收線輪向供線輪送線的線量15m-20m;
15、所述使硅棒移動30mm-60mm后,線弓仍然為10mm以上時,使硅棒繼續(xù)移動30mm-60mm,硅棒每移動2mm,增加由收線輪向供線輪送線的線量40m-50m。
16、第二方面,本發(fā)明提供一種硅片,采用第一方面所述的硅棒切割方法切割得到所述硅片。
17、本發(fā)明的硅棒切割方法,預回收步驟中,由收線輪向供線輪送線的線量為1600m~2000m,由供線輪向收線輪送線的線量為200m~400m,逐漸將足夠的舊線留在供線側(cè),能夠?qū)崿F(xiàn)用切過的線加切,回收舊線,充分利用舊線,減少新線的過度使用;進一步,硅棒移動速度為40μm/min~60μm/min,采用較低的硅棒下壓切割線網(wǎng)的速度,能夠確保加切前準確定位,提高加切效果;進一步,線速為1100m/min-1200m/min,能夠降低切割線的張力,防止加切時切割線斷線,能夠抑制硅棒邊緣產(chǎn)生微裂紋和崩邊,提升硅片表面質(zhì)量,減少硅片損失。
18、加切步驟中,硅棒移動速度為20um/min-30um/min,繼續(xù)保持1100m/min-1200m/min的線速,能夠抑制硅棒邊緣產(chǎn)生微裂紋和崩邊;進一步,調(diào)整由收線輪向供線輪送線的線量為2300m~2700m,調(diào)整由供線輪向收線輪送線的線量為1600m~2000m,由于加切過程中,切割線已經(jīng)位于硅棒邊緣或用于固定硅棒的樹脂板邊緣等,在充分利用舊線切割的基礎(chǔ)上,加快新線替換速度,采用逐漸增加切割力的方式進行加切,通過增加切割力,加快切割線遠離晶棒速度,能夠進一步減少硅棒邊緣崩邊的風險,提升硅片表面質(zhì)量。
1.一種硅棒切割方法,其特征在于,包括:采用切割線切割,切割線由供線輪放線,切割線依次繞過切割輥且在并排設(shè)置的所述切割輥之間形成切割線網(wǎng),形成切割線網(wǎng)后由收線輪收線,硅棒從所述切割線網(wǎng)的一側(cè)向所述切割線網(wǎng)移動,所述切割輥驅(qū)動所述切割線網(wǎng)中的切割線往復運動,將進入所述切割線網(wǎng)的硅棒切割成多個硅片;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅棒切割方法,其特征在于,所述預回收步驟包括:切割液流量為190l/min以上;所述加切步驟包括:保持預回收步驟的參數(shù)設(shè)置使硅棒移動0.2mm-2mm后,調(diào)整切割液流量為170l/min~185l/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅棒切割方法,其特征在于,所述預回收步驟之前的切割過程的條件包括:硅棒移動速度為100μm/min以上,線速為1200m/min以上,切割液流量為190l/min以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅棒切割方法,其特征在于,所述切割方法包括:斷線后續(xù)接形成續(xù)接點后,切割線網(wǎng)中的續(xù)接點位于中部或靠近收線輪時,由供線輪向收線輪送線的線量大于由收線輪向供線輪送線的線量,將續(xù)接點向收線輪送,切割線網(wǎng)中的續(xù)接點靠近供線輪時,由收線輪向供線輪送線的線量大于由供線輪向收線輪送線的線量,將續(xù)接點向供線輪送。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅棒切割方法,其特征在于,斷線后續(xù)接形成續(xù)接點后,所述續(xù)接點位于中部或靠近收線輪時,降低硅棒移動速度,增加由供線輪向收線輪送線的線量和/或減少由收線輪向供線輪送線的線量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅棒切割方法,其特征在于,所述降低硅棒移動速度包括:硅棒每移動2mm,降低硅棒移動速度200μm/min-300μm/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅棒切割方法,其特征在于,所述增加由供線輪向收線輪送線的線量和/或減少由收線輪向供線輪送線的線量的總線量變化為l,線弓小于10mm時,l為15m~30m,線弓為10mm-15mm時,l為30m-50m,線弓大于15mm時,l為50m-80m。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅棒切割方法,其特征在于,斷線后續(xù)接形成續(xù)接點后,所述續(xù)接點靠近供線輪時,保持由收線輪向供線輪送線的線量和由供線輪向收線輪送線的線量的差值不變,降低由供線輪向收線輪送線的線量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硅棒切割方法,其特征在于,進行2~4次所述降低由供線輪向收線輪送線的線量,每次降低線量50%~75%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硅棒切割方法,其特征在于,斷線續(xù)接后,所述切割線網(wǎng)上舊線占比分別為50%以下時和超過50%時,所述降低由供線輪向收線輪送線的線量時,硅棒移動距離分別在4mm以內(nèi)和2mm以內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅棒切割方法,其特征在于,所述切割方法包括:線弓為10mm以上時,使硅棒移動30mm-60mm,所述使硅棒移動30mm-60mm的條件包括:降低硅棒移動速度200um/min-400um/min,硅棒每移動2mm,增加由收線輪向供線輪送線的線量15m-20m;
12.一種硅片,其特征在于,采用權(quán)利要求1~11任一項所述的硅棒切割方法切割得到所述硅片。