1引言
金剛線切割技術也被稱為固結磨料切割技術。它是利用電鍍或樹脂粘結的方法將金剛石磨料固結在鋼線表面，將金剛線直接作用於矽棒或矽錠表面產生磨削，達到切割的效果。金剛線切割具有切割速度快，切割精度高，材料損耗低等特點。
目前單晶市場上對金剛線切割矽片已經完全接受，但在推進過程中也遇到過，其中制絨發白是最常見的問題。針對此，本文重點分析了如何預防金剛線切割單晶矽片制絨發白的問題。
金剛線切割單晶矽片清洗工序是將線鋸工具機切割完畢的矽片從樹脂板上脫離下來，將膠條去除後，將矽片清洗乾淨。清洗設備主要是預清洗機(脫膠機)和清洗機。預清洗機的主要清洗流程為：上料-噴淋-噴淋-超聲清洗-脫膠-清水漂洗-下料。清洗機的主要清洗流程為：上料-純水漂洗-純水漂洗-鹼洗-鹼洗-純水漂洗-純水漂洗-預脫水(慢提拉)-烘乾-下料[1]。
2單晶制絨的原理
單晶矽片制絨是利用鹼液對單晶矽片進行各向異性腐蝕的特點來製備絨面。反應原理如下化學反應方程式
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
從本質上講,絨面形成過程是:NaOH溶液對不同晶面的腐蝕速率不同，(100)面的腐蝕速度比(111)面大十倍以上,所以(100)晶向的單晶矽片經各向異性腐蝕後，最終在表面形成許許多多表面為(111)的四面方錐體,即"金字塔"結構(如圖1)。此結構形成後，當光入射到一定角度的金字塔斜面，光會反射到另一角度的斜面，形成二次或更多次吸收，從而減少矽片表面的反射率，即陷光效應(如圖2)。"金字塔"結構的大小與均勻性越好，陷光效應越明顯，矽片表面發射率越低。
圖1：單晶矽片鹼制絨後的顯微形貌
圖2："金字塔"結構的陷光原理
3單晶制絨發白的原因分析
對制絨發白的矽片進行了掃描電鏡的檢測，發現制絨發白的區域其制絨後的金字塔微結構基本沒有形成，表面似乎有一層"蠟狀"的殘留物，而同一張矽片未出現發白區域的絨面的金字塔結構形成較好(如圖3)。如果單晶矽片表面局部區域有殘留物，會造矽片表面有殘留區域"金字塔"結構大小和均勻性生成與效果較正常區域有不足，從而造成有殘留區域制絨表面反射率較正常區域高，反射率高的區域對比正常區域在視覺上體現為發白。從發白的區域分布形狀可以看出，其並不是有規律或者規則的形狀大面積出現的，而只是局部區域出現的，應該是矽片表面局部的汙染物沒有被清洗乾淨，或者矽片表面局面被二次汙染導致的。
圖3：制絨發白矽片區域顯微結構差異對比
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