切割单晶及多晶硅片表面层损伤研究

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1、专业学位硕士学位论文切割单晶及多晶硅片表面层损伤研究Studyonthesurfacelayerdamageofsawedmonocrystallineandpolycrystallinesiliconwafers学号：31104047完成日期：2Q!墨生量旦垒目大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作

2、的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：塑勤单凶幽晶．篮．B起壹．匡叠堡蟹噍作者签名：猃交越日期：圭!坐年—L月—L日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要硅片是集成电路(IC)、半导体分立器件以及光伏太阳能电池制造过程中最常用的基础材料。在制作半导体和太阳能电池中用到的最主要的材料都是单晶硅和多晶硅。多晶硅是生产单晶硅的直接原料，两者在具有半导体特性的同时，也在物理特性及其他方面表现出一些差异。在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅发挥了很大的作用。随着硅片尺寸的逐渐增大以及光伏产业的迅猛发展，对硅片表面层质量的要求

3、也日益提高。切片是硅片制造过程中的一个重要工序，切割加工会不可避免地给硅片带来表面层损伤，该损伤会影响到后续工序的加工时间、加工效率以及成本。为了降低生产成本，提高转换效率，拥有更大的消费市场，研究单晶硅和多晶硅在切片过程中产生的亚表层损伤深度及裂纹特征对后续加工以及光伏产业的发展具有重要的指导意义。本文研究了线锯切割硅片的亚表面损伤检测方法，用截面显微观测法和角度截面显微观测法检测了线锯切割硅片的亚表面损伤和裂纹类型，分析了固结磨料线锯切割单晶硅片(FixedAbrasiveSawedMonocrystallineWafer，FAS．MW)，游离磨料线锯切割单晶硅片(LooseAbr

4、asiveSawedMonocrystallineWafer，LAS．MW)以及游离磨料线锯切割多晶硅片(LooseAbrasiveSawedPolycrystallineWarer，LAS．PW)的表面粗糙度、表面形貌、亚表面损伤深度和亚表面损伤微裂纹的分布规律。试验结果表明，同样的加工条件下，FAS．Mw的亚表面损伤深度最大值小于LAS．Mw的亚表面损伤深度最大值。此外，LAS．PW在腐蚀后会出现密集的腐蚀坑以及划痕。部分多晶硅片因切片位置的不同，会出现晶界。FAS．MW，LAS．MW以及LAS—PW的微裂纹密度与微裂纹深度都符合指数关系，但是FAS—Mw微裂纹密度与微裂纹深度分布

5、比较均匀：而LAS．MW与LAS．PW的微裂纹密度与微裂纹深度分布范围比较大。论文研究结论为硅片切割方法的选择和工艺参数的确定提供了指导。关键词：线锯切割；单晶硅片；多晶硅片；表面层损伤；微裂纹切割单晶及多晶硅片表面层损伤研究StudyonthesurfacelayerdamageofsawedmonocrystallineandpolycrystallinesiliconwafersAbstractSiliconwafersarethemostwidelyusedsubstratesinIC．semiconductordevicesandphotovoltaicsolarcellsm

6、anufacturingfields．Themonocrystallineandpolycrystallinesiliconwarm&rethemainmaterialsfortheproductionofsemiconductorsandsolarcells．Whilethepolycrystallinesiliconwaferistherawmaterialtoproducemonocrystallinesiliconwafers．Bothofthemownsemiconductorcharacteristics．theystillshowdifferencesinphysicaI

7、characteristicsandotheraspects．Intheuseofsolarpower，monocrystallineandpolycrystallinesiliconwafersplayaveryimportantrole．Withtheincreasingofthesiliconwaferdiameterandtherapidimprovementofphotovoltaicindustry，therequirementso