晶體硅錠的切割方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種晶體硅錠的切割方法，包括以下步驟：沿垂直于晶粒生長方向?qū)⒕w硅錠切割成截面尺寸為所需的硅片尺寸的硅條；切割硅條，得到平行于晶粒生長方向的硅片。上述切割方法，通過一次開方和一次切片工序，直接得到平行于晶粒生長取向的晶體硅片，該方法省略了截斷工序，簡化了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，同時可得到平行于晶粒生長取向的具有較大晶粒的多晶硅片，減少了晶粒晶界，提高了硅片質(zhì)量。
【專利說明】晶體硅錠的切割方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多晶硅切片【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種晶體硅錠的切割方法。

【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅是目前太陽能電池行業(yè)最主要的襯底材料之一，根據(jù)生長方法的不同，在凝固過程中控制固液界面的溫度梯度，形成單方向熱流，實行可控的定向凝固，則形成物理機械性能各向異性的多晶柱狀晶，目前的多晶硅硅錠大多采用該定向凝固方法生產(chǎn)，鑄錠得到的多晶晶粒取向為垂直于坩堝底面。接著對整個多晶硅硅錠進行切割，其流程如圖1所示:先將整個硅錠豎直開方成5X5塊或6X6塊小方錠，再對小方錠進行頭尾料截斷，然后對截斷后的小方錠進行切片，這樣得到的多晶硅片的晶粒取向是垂直于硅錠的柱狀晶粒的生長方向，硅片中的晶粒晶界較多，且需要開方、截斷，切片三步工序，生產(chǎn)周期較長。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種晶體娃淀的切割方法，能提升晶體娃淀切割效率同時減少娃片中的晶粒晶界。
[0004]一種晶體硅錠的切割方法，包括以下步驟:沿垂直于晶粒生長方向?qū)⒕w硅錠切割成截面尺寸為所需的硅片尺寸的硅條；切割硅條，得到平行于晶粒生長方向的硅片。
[0005]在其中一個實施例中，沿垂直于晶粒生長方向?qū)⒐桢V切割成截面尺寸為需要的硅片尺寸的硅條的步驟包括:將晶體硅錠豎立；按照所需的硅片尺寸在所述晶體硅錠上的側(cè)面上進行布線；沿垂直于晶粒生長方向切割晶體硅錠，得到截面尺寸為所需的硅片尺寸的硅條。
[0006]在其中一個實施例中，將多個尺寸一致的晶體硅錠豎立且并排放置。
[0007]在其中一個實施例中，將三個晶體娃錠豎直于開方托盤放置。
[0008]在其中一個實施例中，所述晶體硅錠的尺寸為1000 X 1000 X 340mm，所述硅片尺寸小于或等于156 X 156mm。
[0009]在其中一個實施例中，所述切割硅條，得到平行于晶粒生長方向的硅片的步驟包括:沿平行于晶粒生長方向?qū)⒐钘l切割成硅片。
[0010]上述晶體硅錠的切割方法，先沿著垂直于晶粒生長方向?qū)⒐桢V切割成截面尺寸為需要的硅片尺寸的硅條，然后沿平行于晶粒生長方向?qū)⒐钘l切割成硅片，從而得到平行于晶粒生長方向的硅片。上述切割方法，通過一次開方和一次切片工序，直接得到平行于晶粒生長取向的晶體硅片，該方法省略了截斷工序，簡化了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，同時可得到平行于晶粒生長取向的具有較大晶粒的多晶娃片，減少了晶粒晶界，提聞了娃片質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為傳統(tǒng)晶體硅錠的切割方法的生產(chǎn)流程的時序圖；
[0012]圖2為本發(fā)明晶體硅錠的切割方法的流程圖；
[0013]圖3為本發(fā)明晶體硅錠的切割方法的時序圖。

【具體實施方式】
[0014]圖2示意了本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法的流程圖。下面結(jié)合圖3，詳細描述圖2所示方法的實施過程。
[0015]本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法的流程圖，包括以下步驟。
[0016]步驟S110、沿垂直于晶粒生長方向?qū)⒕w硅錠切割成截面尺寸為所需的硅片尺寸的硅條。
[0017]具體做法請參考圖3，具體包括以下步驟:
[0018](a)先將晶體硅錠豎立。豎立后，晶體硅錠的其中一個側(cè)面承靠于開方托盤，相對的另一個側(cè)面則用于布線。
[0019](b)按照所需的硅片尺寸在晶體硅錠上的側(cè)面上進行布線。傳統(tǒng)方案中，是在晶體硅錠的頂部進行布線。而本步驟中，則是在晶體硅錠的側(cè)面進行布線。
[0020](C)沿垂直于晶粒生長方向切割晶體硅錠，得到截面尺寸為所需的硅片尺寸的硅條。自晶體硅錠上的側(cè)面沿垂直于晶粒生長方向進行切割，圖3中，箭頭A為晶粒生長方向，箭頭B為切割晶體娃淀的方向。
[0021]本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，晶體硅錠沿豎直方向逐步長成，其底部由于與坩堝底部接觸會有雜質(zhì)，其頂部則混有摻雜雜質(zhì)。因此，在切片時，會根據(jù)硅片的尺寸，在頂部和底部進行截取，一方面可將多余的尺寸部分去除，另一方面也是為了去除雜質(zhì)較多的部分。
[0022]傳統(tǒng)方案中，是在在晶體硅錠的頂部進行布線開方，切割獲得的硅條的頂部與底部仍存在雜質(zhì)。因此，將硅條切割硅片前，還需要利用截斷機自硅條的頂部及底部進行頭尾截斷，以去除多余的尺寸部分，導致工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長。并且，這樣得到的硅片的晶粒取向是垂直于柱狀晶粒的生長方向，硅片中的晶粒晶界較多。
[0023]而本發(fā)明中，由于在晶體硅錠上的側(cè)面上進行布線，且沿垂直于晶粒生長方向切割晶體硅錠，因此在獲得截面尺寸與所需的硅片尺寸的硅條的同時，整個晶體硅錠含有雜質(zhì)較多的頂部和底部也隨之被切除掉。也即，步驟SllO中，只需要通過一次開方，即可獲得截面尺寸為最終硅片尺寸的長方體硅條。換言之，該長方體硅條不需要再進行截斷工序即可用于切片，長方體硅條的長度方向是垂直于晶粒生長方向，而其截面上的晶粒取向則與整個晶體硅錠的晶粒生長方向一致。
[0024]傳統(tǒng)方案中，晶體硅錠在開方時，晶體硅錠與坩堝相接觸的底部放置于開方托盤，由于晶體硅錠是長方體，其長、寬的尺寸一致且大于高度方向(即晶粒生長方向)的尺寸。因此，開方托盤只能放置一個晶體硅錠。然而，步驟SllO中，采取將晶體硅錠豎立放置，故開方托盤上可以一次放置多個尺寸一致的晶體硅錠。將多個晶體硅錠豎立且并排放置，然后一并布線后開方，這樣就顯著提高了切割晶體硅錠成硅條的效率。并且，由于晶體硅錠是豎立放置開方，獲得的長方體硅條的長度方向與原來晶體硅錠的長度方向一致，因此，長方體硅條的長度要遠大于傳統(tǒng)切割方案獲得的硅條的長度，一般長度可增加三倍。與切割多個短硅條相比，針對一個長度更長的硅條進行連續(xù)切片，顯然切片效率更高。
[0025]步驟S120、切割硅條，得到平行于晶粒生長方向的硅片。請參考圖3中的(d)，前文已敘，硅條的長度方向垂直于晶粒生長方向，再沿與晶粒生長方向一致(箭頭A所示方向)的方向?qū)⒐钘l切割成硅片，即可得到晶粒取向與晶體硅錠的晶粒生長方向一致的多晶硅硅片，減少了晶粒晶界，提聞了娃片質(zhì)量。
[0026]綜上，本發(fā)明的晶體硅錠的切割方法，通過一次開方和一次切割，即可得到行于晶粒生長取向的具有較大晶粒的多晶硅片。該方法省略了截斷工序，簡化了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，同時可得到平行于晶粒生長取向的具有較大晶粒的多晶硅片，減少了晶粒晶界，提高了硅片質(zhì)量。并且用以切割硅片的硅條長度遠大于傳統(tǒng)方案的硅條，也提升了切片效率。
[0027]下面通過具體實施例來再進一步說明。
[0028]以G6硅錠為例，整個硅錠的尺寸1000X 1000 X 340mm(長X寬X高)，將硅錠的側(cè)面，即1000X 340mm的面粘結(jié)在開方托盤上，此時硅錠豎直于開方托盤放置，一個托盤可同時放置三個硅錠。
[0029]然后按照目前所需的硅片尺寸(156 X 156mm)在1000 X 340mm的面上進行布線，切割后可以得到156 X 156 X 100mm的長方體小方錠，將該小方錠進行粘棒切片，即可以得到平行于晶粒生長取向的具有較大晶粒的多晶娃片，其晶粒晶界少，質(zhì)量聞。
[0030]當然，也可以按照所需的另一種硅片尺寸(125X 125mm)進行布線，切割后可以得到125 X 125 X 100mm的長方體小方錠，將該小方錠進行粘棒切片，即可以得到平行于晶粒生長取向的具有較大晶粒的多晶娃片，其晶粒晶界少，質(zhì)量聞。
[0031]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種晶體硅錠的切割方法，其特征在于，包括以下步驟: 沿垂直于晶粒生長方向?qū)⒕w硅錠切割成截面尺寸為所需的硅片尺寸的硅條； 切割硅條，得到平行于晶粒生長方向的硅片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅錠的切割方法，其特征在于，沿垂直于晶粒生長方向?qū)⒐桢V切割成截面尺寸為需要的硅片尺寸的硅條的步驟包括: 將晶體硅錠豎立； 按照所需的硅片尺寸在所述晶體硅錠上的側(cè)面上進行布線； 沿垂直于晶粒生長方向切割晶體硅錠，得到截面尺寸為所需的硅片尺寸的硅條。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶體硅錠的切割方法，其特征在于，將多個尺寸一致的晶體硅錠豎立且并排放置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶體硅錠的切割方法，其特征在于，將三個晶體硅錠豎直于開方托盤放置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅錠的切割方法，其特征在于，所述晶體硅錠的尺寸為1000 X 1000 X 340臟，所述硅片尺寸小于或等于156 X 156臟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅錠的切割方法，其特征在于，所述切割硅條，得到平行于晶粒生長方向的硅片的步驟包括:沿平行于晶粒生長方向?qū)⒐钘l切割成硅片。
【文檔編號】B28D5/00GK104441276SQ201410621138
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】周聲浪, 游達, 胡亞蘭, 王雙麗, 田義良 申請人:江蘇協(xié)鑫硅材料科技發(fā)展有限公司