金刚石线锯切割技术有切割速率高、环境负荷小等突出优点，已逐渐在单晶硅片切割生产中取代砂浆线锯切割技术。但金刚石线锯切割多晶硅片存在抗断裂性能较差问题，是限制其应用发展的潜在障碍之一。本文针对这一问题系统地研究了金刚石线锯切割多晶硅片沿切割纹方向和垂直切割纹方向的力学性能，包括表观弯折弹性模量和抗断裂性能，并探究了抗断裂性能的改善方法。为通过参照加深理解，我们基本平行地对单晶硅片和砂浆线锯切割硅片也进行了研究考察。用三点弯折测试法测量了硅片的表观弯折弹性模量，并通过脉冲激振测试和弹性模量的各向异性计算，分析测量结果。结果表明，多晶硅片的弹性模量高于单晶硅片；硅片表观弯折弹性模量低于其理论值，这是硅片表面粗糙度造成有效厚度降低的反应；硅片切割工艺和弯折方向与切割纹方向的关系都会对硅片的表观弯折弹性模量造成可观影响。进一步通过三点弯折测试法测量了各种硅片样品的断裂临界应变，以之评价硅片的抗断裂性能。结果显示，与砂浆线锯切割硅片相比，金刚石线锯切割硅片在沿切割纹方向上临界应变较高，但在垂直切割纹方向上更易断裂；金刚石线锯切割多晶硅片垂直切割纹方向的临界应变上只有砂浆线锯的57%，这将使其在电池生产过程中碎片率过高。为考察表面状态对硅片临界应变的影响，我们研究测量了经化学腐蚀抛光处理的金刚石线锯切割多晶硅片，发现抛光显著提高了硅片的临界应变，且提高程度随抛光加深而增大，与此同时临界应变的分散度也明显增大；此外还发现沿切割纹方向的提高效果优于垂直切割纹方向。研究发现，多晶硅片太阳电池制造中的酸刻蚀制绒过程对金刚石线锯切割多晶硅片抗断裂性能有显著影响，大体上，富HNO3体系溶液制绒能提高硅片的临界应变，而富HF体系溶液制绒却会降低其临界应变；此外减少刻蚀配方中水的比例以及提高过程温度也有提高硅片临界应变的效果。退火处理也能有效提高临界应变，研究发现所需温度并不高，400℃的低温退火即可使金刚石线锯切割多晶硅片的临界应变提高到和砂浆线锯切割多晶硅片相似的水平。文中对硅片断裂机制及两类改善硅片抗断裂性能的机制进行了分析讨论。

kshfgf

【温馨提示】本文内容和观点为作者所有，本站只提供信息存储空间服务，如有涉嫌抄袭/侵权/违规内容请联系QQ：275171283 删除！

上一篇：半导体硅片清洗工艺的发展研究

在硅晶体管和集成电路生产中,几乎每道工序都有硅片清洗的问题,硅片清洗的好坏对器件性能有严重的影响,处理不当,可能使全部硅片报废,做不出晶体管来,或者制造出来的器件性能低劣,稳定性和可靠性很差。因此弄清楚硅片清洗的方法,不管是对于从事硅片加工的人,还是对于从事半导体器件生产的人来说都有着重要的意义。http://k...

下一篇：太阳能级回收硅料清洗效果研究

通过对光伏领域回收硅料表面处理一般方法的研究,使用ICP-MS对比分析了光伏产业使用不同类型硅料经混酸腐蚀处理前后,表面金属杂质种类、含量及清洗效果的变化,并使用SEM对硅料清洗前后的形貌进行了微观分析。结果表明HF/HNO3混酸体系对于过渡族金属杂质Cu、Zn、Mn去除效果较好,对于Ti、Cr金属杂质特别是Fe的去除效果较差;...