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【兆恒機械】各種不良硅片的表現形式及改善方法

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  • 添加日期:2021年04月16日

一、線痕

  分類:線痕按表現形式分為雜質線痕、劃傷線痕、密布線痕、錯位線痕、邊緣線痕等。各種線痕產生的原因如下:

 

  1、雜質線痕:由多晶硅錠內雜質引起,在切片過程中無法完全去除,導致硅片上產生相關線痕。
  表現形式:
  (1)線痕上有可見黑點,即雜質點。
  (2)無可見雜質黑點,但相鄰兩硅片線痕成對,即一片中凹入,一片凸起,并處同一位置。
  (3)以上兩種特征都有。
  (4)一般情況下,雜質線痕比其它線痕有較高的線弓。
  改善方法:
  (1)改善原材料或鑄錠工藝,改善IPQC檢測手段。
  (2)改善切片工藝,采用粗砂、粗線、降低臺速、提高線速等。
  其它相關:硅錠雜質除會產生雜質線痕外,還會導致切片過程中出現"切不動"現象。如未及時發現處理,可導致斷線而產生更大的損失。

 

  2、劃傷線痕:由砂漿中的SIC大顆粒或砂漿結塊引起。切割過程中,SIC顆粒"卡"在鋼線與硅片之間,無法溢出,造成線痕。
  表現形式:包括整條線痕和半截線痕,內凹,線痕發亮,較其它線痕更加窄細。
  改善方法:
  (1)針對大顆粒SIC(2.5~3D50),加強IQC檢測;使用部門對同一批次SIC先進行試用,然后再進行正常使用。
  (2)導致砂漿結塊的原因有:砂漿攪拌時間不夠;SIC水分含量超標,砂漿配制前沒有進行烘烤;PEG水分含量超標(重量百分比<0.5%);SIC成分中游離C(<0.03%)以及<2μm微粉超標。
  其它相關:SIC的特性包括SIC含量、粒度、粒形、硬度、韌性等,各項性能對于切片都有很大的影響。

 

  3、密布線痕(密集型線痕):由于砂漿的磨削能力不夠或者切片機砂漿回路系統問題,造成硅片上出現密集線痕區域。
  表現形式:
  (1)硅片整面密集線痕。
  (2)硅片出線口端半片面積密集線痕。
  (3)硅片部分區域貫穿硅片密集線痕。
  (4)部分不規則區域密集線痕。
  (5)硅塊頭部區域密布線痕。

 

  改善方法:
  (1)硅片整面密集線痕,原因為砂漿本身切割能力嚴
  重不足引起,包括SIC顆粒度太小、砂漿攪拌時間不夠、砂漿更換量不夠等,可針對性解決。
  (2)硅片出線口端半片面積密集線痕。原因為砂漿切
  割能力不夠,回收砂漿易出現此類情況,通過改
  善回收工藝解決。
  (3)硅片部分區域貫穿硅片密集線痕。原因為切片機臺內砂漿循環系統問題,如砂漿噴嘴堵塞。在清洗時用美工刀將噴嘴內贓物劃向兩邊。
  (4)部分不規則區域密集線痕。原因為多晶硅錠硬度不均勻,部分區域硬度過高。改善鑄錠工藝解決此問題。
  (5)硅塊頭部區域密布線痕。切片機內引流桿問題。

 

  4、錯位線痕:由于切片機液壓夾緊裝置表面有砂漿等異物或者托板上有殘余膠水,造成液壓裝置與托板不能完全夾緊,以及托板螺絲松動,而產生的線痕。
  改善方法:規范粘膠操作,加強切片前檢查工作,定期清洗機床。

 

  5、邊緣線痕:由于硅塊倒角處余膠未清理干凈而導致的線痕。
  表現形式:一般出現在靠近粘膠面一側的倒角處,貫穿整片硅片。
  改善方法:規范粘膠操作,加強檢查和監督。

 

  二、TTV(Total Thickness Variety)
  TTV不良,都是由于各種問題導致線網抖動而產生的硅片不良,包括設備精度問題、工作臺問題、導輪問題、導向條粘膠問題等。


  1、設備精度:
  導輪徑向跳動<40μm,軸向跳動<20μm。
  改善方法:校準設備。


  2、工作臺問題:
  工作臺的不穩定性會導致大量TTV不良的產生。
  改善方法:維修工作臺。


  3、導輪問題:
  因導輪問題而產生的TTV不良,一般出現在新導輪和導輪磨損很大的時候。
  改善方法:更換導輪。


  4、導向條粘膠問題:
  當導向條下的膠水涂抹不均勻,出現部分空隙,在空隙位置的硅片,易出現TTV不良問題。
  改善方法:規范粘膠操作。

 

  三、臺階
  臺階的出現,是由切片過程中的鋼線跳線引起,而導致鋼線跳線的原因,包括設備、工藝、物料等各方面的問題,部分如下:


  1、砂漿問題:
  砂漿內含雜質過多,沒有經過充分過濾,造成鋼線跳線。
  改善方法:規范砂漿配制、更換,延長切片的熱機時間和次數。


  2、硅塊雜質問題:
  硅塊的大顆粒雜質會引起跳線而產生臺階。
  改善方法:改善原材料或鑄錠工藝,改善IPQC檢測手段。


  3、單晶停機、切起工藝問題:
  單晶相對多晶硬度較大,在異常停機并重新切起的過程中,采用違規操作產生的鋼線跳線。
  改善方法:嚴格遵循工藝操作。


  4、線、砂工藝匹配問題:
  鋼線、砂漿型號不匹配造成切片跳線,此種情況很少出現。