硅片线痕分析

硅片线痕分析分类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1、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。2、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（ 2.53D50 ），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 成分中游离 C（ 0.03 ）以及 2μm 微粉超标。其它相关 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。3、 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（ 1）硅片整面密集线痕。（ 2）硅片出线口端半片面积密集线痕。（ 3）硅片部分区域贯穿硅片密集线痕。（ 4）部分不规则区域密集线痕。（ 5）硅块头部区域密布线痕。改善方法（ 1）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 颗粒度太小、砂浆搅拌时间不够、砂浆更换量不够等，可针对性解决。（ 2）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。（ 3）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，如砂浆喷嘴堵塞。在清洗时用美工刀将喷嘴内赃物划向两边。（ 4）部分不规则区域密集线痕。原因为多晶硅锭硬度不均匀，部分区域硬度过高。改善铸锭工艺解决此问题。（ 5）硅块头部区域密布线痕。切片机内引流杆问题。4、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。表现形式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。5、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。二、 TTV （ Total Thickness Variety ）TTV 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 40μm ，轴向跳动 20μm 。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。改善方法规范粘胶操作。三、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会引起跳线而产生台阶。改善方法改善原材料或铸锭工艺，改善 IPQC 检测手段。3、单晶停机、切起工艺问题单晶相对多晶硬度较大，在异常停机并重新切起的过程中，采用违规操作产生的钢线跳线。改善方法严格遵循工艺操作。4、线、砂工艺匹配问题钢线、砂浆型号不匹配造成切片跳线，此种情况很少出现