晶體硅多線鋸水基切削液的研究.pdf

1、硅片是半導(dǎo)體和光伏產(chǎn)業(yè)最重要最基礎(chǔ)的原材料，近年來隨著半導(dǎo)體和光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)硅片加工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。在硅片加工的眾多工序中，硅腚的切片是對(duì)硅片質(zhì)量影響最大、消耗成本最高的工序。目前，主流的硅片切割方式是多線鋸切割工藝，與傳統(tǒng)的內(nèi)圓切割相比，它具有效率高、切縫損失小、表面損傷層淺、表面質(zhì)量好、能加工大尺寸硅片的優(yōu)點(diǎn)。在游離磨料線鋸切割法的基礎(chǔ)上，固結(jié)磨料線鋸切割（金剛石線鋸切割）法是被研發(fā)出來的新一代硅片切割方式，此工藝進(jìn)一

2、步提高了加工效率，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，提升了硅片的表面質(zhì)量。在固結(jié)磨料線鋸切割工藝中，金剛石磨料以特定的方式固定在鋼線上，所以水基切削液是在該加工過程中必不可少的輔材?，F(xiàn)階段，國內(nèi)硅片加工企業(yè)使用的金剛石線鋸水基切削液大多是來自于國外的進(jìn)口產(chǎn)品，由于切削液售價(jià)較高，造成了硅片切割成本的上漲。
　　本文旨在研制出適用于金剛石線鋸切割工藝的水基切削液，并對(duì)有關(guān)問題進(jìn)行了理論上的分析。首先，對(duì)市售的進(jìn)口金剛石線鋸水基切削液的組分

3、進(jìn)行剖析，利用染料的顏色變化、沉淀、萃取的方法對(duì)進(jìn)口切削液試樣的表面活性劑種類進(jìn)行鑒定，利用鈉熔法對(duì)元素進(jìn)行鑒定;采用蒸餾的方法分離出切削液中溶液，并進(jìn)行鑒定;再采用薄層色譜與硅膠柱色譜相結(jié)合的方法對(duì)進(jìn)口切削液試樣的有效組分進(jìn)行分離，優(yōu)化得到最佳分離條件并進(jìn)行制備柱色譜分離，利用有機(jī)波普分析法對(duì)分離得到的純凈組分離線跟蹤，確定進(jìn)口切削液試樣中各組分的分子結(jié)構(gòu)。
　　在參考進(jìn)口金剛石線鋸水基切削液剖析的結(jié)果上，結(jié)合在硅片切割過程中切

4、削液具有的分散、冷卻、清洗、消泡、潤濕、防腐蝕等特性，對(duì)金剛石線鋸水基切削液的配方進(jìn)行探究。切削液主要成分除以水為溶劑外還包括分散劑、消泡劑、表面活性劑、緩蝕劑、潤濕劑、螯合劑等。對(duì)復(fù)配所得的水基切削液進(jìn)行性能測試，在工廠中進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，與進(jìn)口切削液相比，自制切削液在切割過程中未產(chǎn)生明顯氣泡，對(duì)硅粉的分散懸浮能力與進(jìn)口切削液相當(dāng)，切割硅片的一次合格率為93.97％，比巴索切削液高1.63％，而且自制切削液切割得到硅片的TTV（