作者：Sindy Würzner, Annemarie Falke, Rajko Buchwald, Hans Joachim Möller
摘要：在光伏行業(yè)利用金剛石線對(duì)硅晶片進(jìn)行鋸切的工藝還有待進(jìn)一步發(fā)展完善。該技術(shù)切割速率高，水冷卻液成本低，因而整體成本較低，應(yīng)用前景可觀；但還有待于和現(xiàn)有的工藝生產(chǎn)鏈特別是多晶硅的鋸切工藝整合在一起。其中，工業(yè)需求較高的工藝便是硅晶片的表面質(zhì)量，例如光學(xué)外觀、總厚度偏差（TTV）、蝕刻特性、亞表面和表面損傷等質(zhì)量屬性，這些因素都影響著晶片的機(jī)械穩(wěn)定性。
       本論文旨在分析不同線速度對(duì)多晶硅晶片表面損傷的影響。首先，利用拉曼顯微鏡對(duì)非結(jié)晶區(qū)分布進(jìn)行測(cè)量；觀察發(fā)現(xiàn)隨著線速度的增大，局部非晶相率略有增高；這和表面粗糙度值的更大分散和不均勻性相關(guān)聯(lián)。然后，利用共聚焦激光掃描顯微（CLSM）對(duì)硅晶片的拋光蝕刻斜切試樣的微裂縫深度進(jìn)行分析。此外，本論文還研究了清潔處理程序和不同晶粒取向?qū)︿徢袚p傷特性的影響。
       關(guān)鍵詞：金剛石線,硅,線速度,表面損傷,微裂縫深度,材料應(yīng)力,非晶相,表面粗糙度
1、引言
       基于固結(jié)磨粒的金剛石線鋸技術(shù)可以替代基于自由磨粒的標(biāo)準(zhǔn)泥漿，應(yīng)用前景十分可觀。利用金剛石線鋸切技術(shù)的硅晶片生產(chǎn)工藝具有切割速率高、水冷卻液成本低的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也保持了較好的晶片表面質(zhì)量。但硅晶片表面和亞表面質(zhì)量性能的進(jìn)一步提高則需要更高性能的金剛石線鋸切技術(shù)。鋸切損傷的程度對(duì)于晶片穩(wěn)定性有重要影響，要想提高晶片質(zhì)量穩(wěn)定性，就需要最大程度地降低晶片的表面損傷。

       在鋸切過(guò)程中，金剛石線引起的機(jī)械應(yīng)力作用于晶片表面。表面損傷的程度受鋸切工藝參數(shù)的影響，其中就有金剛石線的速度。此外，由于晶體取向?qū)α鸭y深度的依賴性，硅的結(jié)晶化對(duì)表面損傷會(huì)有影響。本研究在不同線速度下對(duì)硅晶片進(jìn)行鋸切，然后對(duì)其進(jìn)行拉曼光譜分析，對(duì)材料應(yīng)力的分布和表面可能存在的相變進(jìn)行了詳細(xì)研究。建立了一種計(jì)算晶片表面上非晶-結(jié)晶硅比例r的系統(tǒng)方法，以此來(lái)收集延展切割硅錠的一些信息。還分析研究了清潔處理工藝對(duì)硅表面的影響；利用CLSM求得從硅晶片上拋光蝕刻斜切下來(lái)的試樣表面粗糙度和微裂縫的深度分布。特別是線速度參數(shù)對(duì)表面質(zhì)量的影響進(jìn)行了詳細(xì)分析。 
2、試樣