[发明专利]一种单晶硅片切割方法

说明书

本发明公开了一种单晶硅片切割方法，包括如下步骤：步骤一、将硅锭固定在超声振动辅助锯切加工设备的载物台上；步骤二、设定切削参数；其中，所述切削参数包括：载物台的运动速度、切割机主轴转速、锯片进给速度、切削深度、超声振动频率和振幅；步骤三、开切削液，对所述硅锭进行切削加工；其中，所述切削液的组成成分为：10％～30％Al₂O₃、0.5％～1.5％溴化二甲基苄基十二烷基铵、1％～3％柠檬酸，余量为水；步骤四、将切削得到的单晶硅片进行清洗后得到成品。本发明提供的单晶硅片切割方法，通过辅助超声振动和合理设置切削液成分，能够改善硅片质量，获得光滑平整的单晶硅片；本发明同时还能够提高单晶硅片切割加工的效率。

技术领域

本发明属于硅片加工技术领域，特别涉及一种单晶硅片切割方法。

背景技术

单晶硅作为一种重要的新型半导体材料，在各个领域尤其是光伏发电与电子信息领域中得到了广泛应用，在太阳能发电和集成电路中起到举足轻重的作用。单晶硅是一种硬脆材料，具有硬度高、脆性大等特点，材料切削加工性能差，零件加工要求高，因此在加工过程中受到了一定的限制，难以用传统的机械加工方法和加工工具对单晶硅进行加工。

超声振动辅助锯切加工是一种将传统的超声加工和机械加工结合起来的加工技术，由于超声振动的引入，使得加工过程中工具对工件产生高频冲击，从而使工件产生微裂纹，有利于对材料的去除，因此超声振动辅助锯切对于硬脆性材料的加工十分适合，可以提高材料的加工效率，且对减少硅片表面损伤和残余应力都有较好的效果。

发明内容

本发明设计开发了一种单晶硅片锯切加工方法，本发明的目的之一是通过辅助超声振动和合理设置切削液成分，能够改善硅片质量，获得光滑平整的单晶硅片。

本发明还有一个目的是提高单晶硅材料的加工效率。

本发明提供的技术方案为：

一种单晶硅片切割方法，包括如下步骤：

步骤一、将硅锭固定在超声振动辅助锯切加工设备的载物台上；

步骤二、设定切削参数；

其中，所述切削参数包括：载物台的运动速度、切割机主轴转速、锯片进给速度、切削深度、超声振动频率和振幅；

步骤三、开切削液，对所述硅锭进行切削加工；

其中，所述切削液的组成成分为：

10％～30％Al₂O₃、0.5％～1.5％溴化二甲基苄基十二烷基铵、1％～3％柠檬酸，余量为水；

步骤四、将切削得到的单晶硅片进行清洗后得到成品。

优选的是，在所述步骤一之前，还包括：对所述硅锭进行清洗。

优选的是，设定所述载物台的运动速度为1000～1800μm/min。

优选的是，设定所述切割机主轴转速为：3000～10000r/min。

优选的是，设定所述锯片进给速度为：50～300mm/min。

优选的是，设定所述切削深度为：20～80μm。

优选的是，设定所述超声振动频率为20～50kHz。

优选的是，设定所述超声振动振幅为2～7μm。

本发明的有益效果是：

本发明提供的单晶硅片切割方法，通过辅助超声振动和特殊的切削液合理设置硅片切割参数，能够提高硅片的切割效率，减小切割能耗。