硅片切割线痕的起因与降低方法

断线后的补救措施是比较繁琐和耗时的，根据断线的部位和切割的比例有不同的处理方法：

一、断线情况发生在进线端，我们可以采用倒走线的方式，把张力臂的力更换一下，然后进行反向切割，切割速度一定要慢，确保在反向切割的途中不会出现意外;

二、断线情况发生在出线端，继续接上后把接的线头绕到收线轮上(多绕几圈);

三、断线情况发生在线网中间，将线网出线端到断线的那段线网剪断，调整好切割室的滑轮，接好钢线，然后把线头绕到收线轮上(多绕几圈);

四、两头断线：①切割30%以内，直接把工作台抬起，用乙二醇对晶棒进行浸泡，洗去硅片上砂浆，使片子完全张开，重新编制线网，慢走线，把晶棒压人线网内，继续切割;②切割30%以上，将晶棒工作台抬起，用水将硅片冲洗干净后使用吹风机吹干到硅片全部自动分离时重新将晶棒压入线网。也有采用钢线焊接仪，可以在断线的时候把钢线焊接起来，然后采取慢走线的方式把焊接的地方走出来绕到收线轮上。但是到目前为止如果钢线缠绕到导轮上，这种情况现在还没有有效的解决方法。

3)停机。切片机在有些报警下会自动停机，等报警消除后重新开始切割，基体的停机报警项可从机器的维护说明上查得，因为机器的停顿，重新启动后，由于导轮心震，刚线不能完全按原位置切割，线痕于是产生了，这种情况相对于前两种较少。

4)粘胶过多。粘胶过多引起的线痕一般在靠进粘胶面附近切割快结束的倒角处，由于胶水涂抹过多溢出，刮胶不彻底或者有的胶水固化时间较快来不及刮胶，导致切割时钢线带胶切割，而携带砂浆的能力下降，引起切削线痕。因此胶量要严格控制，从成本控制的角度，这也是有益的。如果使用自动粘胶系统可以大大的排除这些人为的不利因素，也会减少因粘胶问题而造成的掉棒损失。

5)进刀口钢线波动。由于刚开始切割，钢线处在不稳定状态，钢线的波动产生进刀口线痕，进线点质硬，比如多晶的切割一般会由此问题，加垫层(导向条)可消除线摆。

6)钢线磨损过度(但未造成断线)。此线痕一般出现于硅棒的后面，钢线磨损、带沙量低、切削能力下降、线膨胀系数增大引起的线痕。

7)硅片切割第一刀出现线痕。可能为碳化硅微粉有大颗粒物，钢线的张力太小产生的位移划错，钢线的张力太大、线弓太小料浆带不过去，线速过高、带沙浆能力降低等等。对于钢线张力问题，略作调整即可，而碳化硅微粉有大颗粒物，经过一刀切割后微量的大颗粒变细或者变钝.也就不影响正常切割。

3. 密集性线痕

此线痕是由于砂浆的切割能力不足引起的。切割能力的不足，主要为砂浆粘度不够、碳化硅微粉粘浮钢线少、砂浆不能很好的混合于悬浮液中，配合性不好。但最常遇到的根本原因为，sic的切割强度偏低或者sic圆度系数过高即sic颗粒形状较圆，锋利的棱角较少。sic的强度在其原料生产时便决定了，sic的微粉化并不会改变其强度。如果sic本身材料的强度过低，切割时与硅棒作用，棱角被磨平钝化，切割能力不足，导致硅片表面出现大面积的均匀线痕;但如果在sic的微粉化过程中由于工艺不当，颗粒在切割前已经被磨平，那同样也会造成切割能力不足导致密集性线痕。对于后者，只要在高倍显微镜下进行来料检验即可观测到，就可避免生产中造成的损失，而对于前者则需要分析sic的成分和晶型强度再做判断。

目前很多厂家为了节约成本使用回收砂进行切割，但由于回收砂的质量不稳定，因此常有可能会面临由于切割能力不足导致的密集性线痕问题。主要原因是回收时如果不同厂家砂浆混合，回收后的sic微粉之间、sic微粉与悬浮液之间存在配合性的问题，同时也可能存在sic颗粒已经过度磨损的问题。这种使用回收砂造成的密集性线痕可以通过加大砂浆密度，降低工作台速度，减少使用回收砂的比例和加大砂浆更换量在一定程度上得到控制。

4. 硬点线痕

对于多晶，比单晶多一种造成线痕的原因，那就是硬点。此线痕与硅片切割的工艺和辅料无关，主要取决于多晶铸锭的原料和工艺。

5. 结论

由上文所述，钢丝的明显质量缺陷会引起线痕的发生，但在钢丝无明显缺陷时，切割工艺的适当优化可以降低线痕的出现机率，砂浆的过滤、线网的清理和胶量的控制能很大程度的减少线痕的产生。SiC的质量对硅片的切割有着重大的影响，一旦SiC的质量产生问题则会产生大量的密集性线痕片而造成巨大损失。因此对辅料的监控和检验有着犹为重要的意义。同样对于多晶的硬点线痕，控制硅原料质量和坩埚氮化硅涂层工艺比较重要。