[发明专利]一种硅棒拼接方法、拼接硅棒及拼接硅棒的切割方法

说明书

本发明提供了一种硅棒拼接方法、拼接硅棒及拼接硅棒的切割方法。所述硅棒拼接方法包括如下步骤：将硅棒胶粘剂和填充剂混合，然后涂布在硅棒待拼接的面上，拼接，固化后，完成硅棒拼接；所述填充剂选自硅粉、铁粉或碳粉中的一种或至少两种的组合。所述切割方法为：将所述硅棒拼接方法制备得到的拼接硅棒上机，使用金刚线进行全线网切割。本发明提供的硅棒拼接方法制备得到的拼接硅棒可以采用金刚线进行全线网切割加工，能够减少硅棒拼接处的胶层对金刚线的粘附，降低断线风险，提高硅片的良品率。

技术领域

本发明属于晶体硅切割加工技术领域，具体涉及一种硅棒拼接方法、拼接硅棒及拼接硅棒的切割方法。

背景技术

金刚线切割晶体硅是近年发展起来的新型硅片加工工艺，相比砂线切割(使用聚乙二醇分散碳化硅刃料进行切割)具有显著的优势，主要表现在切割产能高、环境污染小、锯缝硅料损失少等方面。目前金刚线切割已发展成为主流的硅片加工工艺，产能相比砂线切割提升六倍多。

晶体硅，特别是多晶硅，在铸锭制备过程中，长晶高度有限。硅锭剖方得到的待切割小方棒长度一般为50-300mm，线切机床每刀可加工的硅棒长度为650-900mm，因此在加工时需要用胶粘剂将2-4根硅棒拼接为一个加工单元。全线网切割过程中，切割线会在胶层和硅棒中穿梭。

在砂线全线网切割工艺中，作为切割刃料的碳化硅呈分散状态分布于聚乙二醇切割液里。钢线切进胶层时，切割液携带碳化硅随钢线进入胶层完成切割，切割过程中碳化硅为松散分布的磨料，切割前端50-100℃的高温对碳化硅切割能力的影响较小。

而金刚线切割不同于砂线切割，其切割刃料金刚石固结在母线上。若切割同样的硅棒单元，切割前端50-100℃的高温会使拼棒胶粘剂切削下来的粉末粘结在金刚线上，夹裹刃料的刀锋，使其切割能力减弱，甚至丧失切割能力。该段金刚线切割进入硅棒时，会因切削能力不足导致硅片出现线痕、厚薄不均等切割异常，严重的会造成断线。金刚线表面固结有金刚石，一旦断线，无法重新如砂线直钢丝般接续切割，加工中的硅棒和线网上的钢线全部报废，带来严重的质量损失。

目前的解决办法是分线网切割，硅棒不使用胶粘剂进行拼接，切割时硅棒与硅棒之间留有1mm左右的缝隙，缝隙处对应的机床上留出3mm左右的空白不织线网，每根硅棒头尾留出1-2mm不参与切割，用于规避拼棒胶粘剂带来的断线风险和质量损失。但这种切割工艺会使得每根硅棒损失6-15片硅片，出片数损失1-1.5％，分线网会占用5-10分钟操作时间，总工艺时间为90-100min，产能损失10-15％。

因此，如何减少金刚线全线网切割时的断线和分线网切割时的产能损失，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种硅棒拼接方法、拼接硅棒及拼接硅棒的切割方法。本发明提供的硅棒拼接方法制备得到的拼接硅棒可以采用金刚线进行全线网切割加工，能够减少硅棒拼接处的胶层对金刚线的粘附，降低断线风险，提高硅片的良品率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种硅棒拼接方法，包括如下步骤：

将硅棒胶粘剂和填充剂混合，然后涂布在硅棒待拼接的面上，拼接，固化后，完成硅棒拼接；

所述填充剂选自硅粉、铁粉或碳粉中的一种或至少两种的组合。

本发明通过在拼接硅棒时，在硅棒胶粘剂中添加特定的填充剂，一方面能够减小胶粘剂分子间的作用力，降低粘接性，减少切割时胶层对金刚线的粘附，并细化切割产生的胶粉的尺寸，使胶粉更容易被带出锯缝；另一方面能够提高胶层的耐热性，使胶层在切割时的糊化作用减弱，从而减少了因胶粘剂夹裹刀锋而引起的硅片有线痕、厚薄不均，金刚线断线等问题。

以下作为本发明的优选技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选地技术方案，可以更好地达到和实现本发明的目的和有益效果。