硅片线痕、TTV的分析【精选文档】
多线切割线痕产生原因
多线切割线痕产生原因
1.硅片表面出现单一的一条阴刻线（凹槽）、一条阳刻线（凸出），并不是由于碳化硅微粉的大颗粒造成的，单晶硅、多晶硅在拉制过程中出现的硬质点造成跳线，而形成的线痕；
2.硅片表面集中在同一位置的线痕，很乱且不规则；①机械原因、②导轮心震过大、③多晶硅铸锭的大块硬质晶体；
3.硅片切割第一刀出现线痕，硅片表面很多并不太清晰：①沙浆粘度不够、碳化硅微粉粘浮钢线少、切削能力不够，②碳化硅微粉有大颗粒物，③钢线圆度不够、带沙量降低，④钢线的张力太小产生的位移划错，⑤钢线的张力太大、线弓太小料浆带不过去，⑥打沙浆的量不够，⑦线速过高、带沙浆能力降低，⑧沙、液比例不合适，⑨热应力线膨胀系数太大，⑩各参数适配性差。
4.切割中集中在某一段的废片，是由于跳线引起的；跳线的原因：①导轮使用时间太长、严重磨损引起的跳线（导轮使用次数一般为75-85次），②沙浆的杂
质进入线槽引起的跳线。
5.常见阴刻线线痕，由于晶棒本身有生成气孔，切割硅片后可见像硅表面一样亮的阴刻线，并不是线痕。
6.常见线痕：①进刀口：由于刚开始切割，钢线处在不稳定状态，钢线的波动产生的线痕（进线点质硬，加垫层可消除线摆）；②倒角处的线痕：由于在粘结硅棒时底
部残留有胶，到倒角处钢线带胶切割引起的线痕，③硅棒后
面的线痕：钢线磨损、造成光洁度、圆度都不够，带沙量低、切削能力下降、线膨胀系数增大引起的线痕。
硅片检验标准
菱形片0.6-1.0㎜线痕片20-50um弯曲片0.5-0.8㎜（任意一条边以测量最大值计算）（凹进或凸出20-50um）（包括应力片）外形片0.6-1.0mm倒角偏差0.6-1.5mm超厚片220-250um (任意一角以测量最大值计算)（以任意两角最大值相加计算）超薄片150-160um硅晶脱落≤0.3mm 毛边≤0.3mm（双面缺损不在同一位置）尺寸不良124.50-126.00mm 尺寸不良148.00-149.50mm 尺寸不良150.50-151.50mm（两边相差不超过1.0mm ）B 等品电阻率6-10Ω.cm台阶片≤20um厚薄不均最薄不低于150um 最厚不超过280um TTV50-70um边道翘曲0-80um 边道翘曲边缘测量值280umC等品倒角偏差1.5-2.0mm外形片1.0-2.0mm菱形片1.0-1.5mm（以任意两角最大值相加计算）(任意一角以测量最大值计算)（任意一条边以测量最大值计算）线痕片50-80um超厚片250-280um硅晶脱落≤0.5mm（凹进或凸出）（双面缺损不在同一位置）C 等品毛边≤0.5mm尺寸不良124.00-124.50mm尺寸不良126.00-127.00mm尺寸不良151.50-153.00mm 尺寸不良146.50-148.00mm 电阻率退火后6-10Ω.cmC等品边道翘曲80-150um边道翘曲边缘测量值350um厚薄不均150-280um TTV70-100um不合格品倒角偏差＞2.0mm外形＞2.0mm硅晶脱落＞0.5mm毛边＞0.5mm超薄片＜150um弯曲＞0.8mm电阻率＞10Ω.cm电阻率＜0.5Ω.cm超厚片＞280um边道翘曲＞150um孪晶片台阶片＞20um线痕＞80um缺角孔洞外形〉2.0mm隐裂纹。
硅片检验标准
光为绿色新能源有限公司硅片检验标准编号：LW-BZ-009-A1版本：A/1版受控状态：编制部门：技术中心发放编号：编制：日期:审核：日期：批准：日期:实施日期:发布日期:文件更改申请单硅片检验标准1目的规范多晶硅片检测标准。
2适用范围本标准规定了多晶硅片的电性能、外观尺寸的检验项目、测量器具、判定依据，适用于正常生产的多晶硅片的质量检验。
3定义3.1检测工具：数显千分尺、henneck分选机、直尺、三丰粗糙仪、MS20血阻率测试、少子寿命测试 WT-200Q3.2检测术语斑点定义：在光强430-650LUXCF,距离眼睛40cm,成30-45°角目视能看到颜色异于周围颜色的点即为斑点。
翘曲度：硅片的中面和参考面之间的最大距离和最小距离之差（即 a值）。
弯曲度：硅片中心凸起处于参考平面距离差值（即 z值）硅落：硅片表面有硅晶脱落现象且未穿透。
崩边：以硅片边缘为参考线向内部延伸深度0 0.5mm长度0 1.5mmt不能崩透的缺损属于崩边c 缺口：光强430-650LUX,目光与硅片成30-45 ° ,距离25-35cm可以看到贯通硅片的称为缺口, 看不到的不属于缺口。
水印：未充分烘干，水分蒸发后残留物。
表面玷污：硅片的表面或侧面沾有残胶或油污等杂物。
游离碳黑线：清洗后距离硅片上边缘 5mrmA内的黑色区域。
微晶：每1cm2长度上晶粒个数＞ 10个。
4 职责权限4.1技术部负责制定硅片检验标准；4.2质量部严格按照本文件中检验标准检验硅片。
5正文5.1表面质量表面质量通过生产人员的分选判定，目测外观符合附表1相关要求。
对整包硅片重点查看B4 （崩边），B7 （线痕）、B8 （厚度差值）、缺口、碎片、油污等情况；整包里的 B4片在迎光侧表现为“亮点”背光侧较暗；B7、B8片手感表现较重，不易区分或存在争议时，利用分选机重新分选。
5.2外型尺寸几何尺寸符合附表1相关要求，在研磨倒角处控制。
切片岗位硅片不良分析大全
硅片在切割中是有钢线在悬浮液带
碳化硅颗粒滚动成穴，不断随钢线移动，使硅块分开
但由于是硬碰硬，在高速冲击下，碳化硅颗粒会有部
颗粒，因此存在理论上的硅片厚度变化为：以上图
因此判断硅片方向：首先根据测量图示5点厚度，以
再根据上述推理可知硅片方向
确定硅片切割情况：14入刀口砂浆帘12厚度变厚趋
势1
3厚度变厚趋势14
厚度变厚趋
势
钢线在悬浮液带砂子快速摩擦硅块，同时工作台下压产生正压力的作用下，穴，不断随钢线移动，使硅块分开。
在此过程中，理论是碳化硅硬于硅在高速冲击下，碳化硅颗粒会有部分颗粒相互碰撞而破裂，大颗粒变小论上的硅片厚度变化为：以上图
：首先根据测量图示5点厚度，以及线痕玻璃板
2
35
晶棒
出刀口砂浆
帘。
关于近段时间切片一部出现线痕异常的分析
关于近段时间切片一部出现线痕异常的分析近段时间切片一部有个别机台出现整刀线痕，经各方面调查初步得认定为以下几个方面的原因：1、主辊、加工仓及绕线仓的清理不彻底2、晶棒模座与晶棒底座，螺丝未上紧，机器工件固定螺母的索紧度不够。
3、大砂浆罐底部砂浆未经搅拌直接使用4、切片工艺优化上存在着不足5、砂浆的换浆量、比重、粘度没有按照工艺标准6、来料碳化硅的质量不稳定（D50超标）7、钢丝的带砂量低、主辊磨损异常改善措施：1、针对各别操作工的对机器清理程度不重视1）、加强对员工上、下班会议的宣导。
2）、要求班长，副班长在上班期间，监督与巡查对机器的清理程度3）、对事故后发现有人为机台清理不干净的，要严肃处理4）、定时的对机台全面清洗（每月一次或每半月一次根据生产任务状况合理安排）5）、当班班长、主任在开机前对主辊的清洁度进行抽检6）对主辊的清理必须用丝光毛巾，严禁用普通白毛巾（普通白毛巾掉毛，致使线网清理不干净）。
7）对主辊清理完后要用手去触摸主辊，检查主辊有无毛刺、凹槽等，若有异常则更换主辊。
2、螺丝的索紧度1）、加强对粘胶房发棒索紧工的管理力度2）、要求操作工在领棒时必须进行自检3）、开机前一定要点检进给台上紧螺母3、砂浆罐底部砂浆的使用方法由于砂浆罐里的砂浆在长时间的搅拌中会产生一定的沉淀，导致砂浆罐底部砂浆的密度，以及砂的颗粒可能会比上层的大，所针对底部砂浆以前采用回抽150kg到同样的沙浆罐里在搅拌，可在实际生产中由于种种原因执行有一定的困难。
1）、请生产采购和设备部配合切片部，改造沙浆罐。
方案，切片部和技术部商讨制定，正在执行中。
4、切片工艺优化1）技术部已对现有工艺以及生产实况进行分析。
2）现以对19#--24#的工艺实验性的优化了线速。
5、换浆量、比重、粘度的控制。
严格控制一个循环8次的加浆量控制在每刀使用沙浆190kg（280÷8+155=190kg）严格控制每次的换浆量误差为±2.5kg换浆时一定要用数显叉车称准。
硅片表面检验分析
硅片表面检验分析硅片在聚光灯下目检，要求圆片表面无明显色差、花纹、雾状斑块或色斑；圆片无裂纹，边缘缺损、无沾污；圆片表面无划痕。
1. 无明显色差氧化层变化容易产生色差，如图示。
氧化层100A的厚度变化就会在目检时看到颜色的变化，大约厚度变化2000A，颜色就会呈现一个周期性的变化。
氧化层几十A的厚度变化就会使表面产生一点颜色变化，颜色变化严重时，硅片表面会有明显的花纹。
一般来说，随着氧化层厚度的增加，颜色变化的明显性会下降，几万A后颜色随厚度的变化就不再明显。
总厚度为一万多A后，二三百A的厚度变化已经看不出明显的颜色变化。
加工工艺对色差的影响1.1氧化如果表面有1％以上的变化时会看出颜色变化。
氧化时应表面一致，颜色一致。
1.2CVD表面变化4％以上时，色差较明显。
APCVD一般达不到无色差的要求，PECVD、LPCVD可以做到无色差。
如果色差变化比较均匀时还可以，色差有突变时必须改进。
喷头一般对色差没有影响，而表面态的影响比较大，如放射状色斑、沾污、粉尘等。
表面水分含量较高时，会对表面产生影响，氧化层较薄时，会产生色差。
如图示：解决：甩干时控制表面，禁止再落水，甩干后及时取出。
腐蚀后硅片表面疏水，水会沿划片槽下流，如未能甩干，会形成一条白带，扩散后片子就报废了，如图示。
解决：等水静止后取出片架，稍倾斜，慢速；有水迹可冲水或者擦片。
片架潮湿也易产生花纹。
CVD会复制上道工序带来的损伤，为了防止复制，可以在CVD前用HF漂洗。
CVD设备故障也会造成色差，如果喷嘴喷的过多，或者喷头气流变化，会造成硅片表面有深浅条花纹。
如图示。
1.3腐蚀有些缺陷扩散后看不出来，但腐蚀后就会发现色差。
如果没有腐蚀干净，或者腐蚀不均匀，出现台阶变化，也会产生色差。
如图示1.4光刻套刻时，第二次对不准，也会产生色差。
如图示。
对产品有影响的色差：氧化不能有色差；CVD色差不能太大，挂水（条纹色差）；腐蚀，侵蚀。
铝：发黑，一般是腐蚀掉了；发黄，一般是显影液上滴水（快要甩干时）；铝应力，会导致圈状色差，合金后会更明显，如图示。
切片常见问题
线切割常见问题随着光伏产业的迅猛发展，对硅片的需求量越来越大，处于光伏产业上游硅片制备环节显得越来越重要。
在切割以前的整个流程中，拉晶（铸锭）、截段、切方（破锭）3个环节对硅料消耗都很低，唯独在切割中造成的消耗最大。
为降低切割消耗，各公司都在辅料上采取了许多降耗措施，取得了一些技术进步。
一、我针对各公司普遍认为的切割质量和料浆的关系问题，结合碳化硅微粉的固有特性，谈一下料浆的配制：1. 微粉在包装、运输、存放过程中容易挤压结团；这要求工人在配制沙浆倒料过程中要特别注意：倒料时应慢倒，控制在2.5-3分钟一袋，避免猛倒造成微粉沉底结块搅拌不起来,造成与实际配比不一致，而影响切割。
2. 碳化硅微粉具有较强吸湿性，在空气中极容易受潮结团，分散性降低，使料浆的粘度降低，同时在料浆中形成假性颗粒物和团积物，造成切割效率和切割质量下降。
因此应避免微粉暴露在空气中时间过长。
3. 倒料时要求操作工——检查料袋有无破损，如有破损一定要单独存放不要再使用；投料前先把袋口、袋子表面的浮沙打掉，避免倒料带入杂物。
4. 在使用碳化硅以前，最好是放在80—90度烘箱里，烘烤8小时以上，来优化碳化硅微粉的各项指标。
这样有几点好处：①增强了碳化硅微粉分子活性；②与切削液有了更强的适配性；③粉体颗粒吸附性更强，使钢线带砂浆量增大，增强切削能力；④微粉有了更好的流动性和分散性，减少结团。
5. 砂浆在配制过程还不可避免地受到许多不确定的人为因素的影响，很多参数因人为因素而改变。
如果改为自动投料，减少人为因素效果会更好。
二、在切割过程中，大家经常会遇到各种问题，谨就大家经常认为是碳化硅微粉造成的影响以及硅片表面线痕问题探讨如下：1. 硅片表面偶尔出现单一的一条阴刻线（凹槽）或一条阳刻线（凸出），并不是由于碳化硅微粉的大颗粒造成的，而是单晶硅、多晶硅在拉制或浇筑过程中出现的硬质点造成线网波动形成的；2. 硅片表面在同一位置带有线痕，很乱且不规则，我认为是导轮或机床震动过大或者是多晶硅铸锭的大块硬质点造成的；3. 重启机床后第一刀出现线痕——机床残留水分或液体，造成砂浆粘度低，钢线粘附碳化硅微粉量下降，切削能力降低。
造成硅片的不良原因
原因有很多，但是真正工艺上的原因很少，主要还是认为的因素比较容易造成多的缺角（包括很多车间里面，比如说清洗，检验等隐裂：来料、预清洗、插片、清洗、拉运、分选；崩边：C角、胶面、加工、搬运；亮点：杂质；毛边：搬运、加工。
在太阳能电池制造过程中，用氢氧化钠和异丙醇制取单晶硅时表面发花，时什么原因？怎么样才能处理好呢？一般来说呢是有机物没有彻底的清洗干净！第二是氢氧化钠没有清洗干净！造成硅片线性斜的原因大概有哪些？1线速不能低于或超过砂浆的切割能力。
如果低于砂浆的切割能力，就会出现线痕片甚至断线；反之，如果超出砂浆的切割能力，就可能导致砂浆流量跟不上，从而出现厚薄片甚至线痕片等2砂浆流量要充分3钢线的张力硅片出现线痕可能是由那些原因引起的？这要看具体的发生状况及硅片线痕的走向：主要影响有砂浆的颗粒不均、跳线、主轮开槽及砂浆内有杂物。
1.原料--硅块本身就存在缺陷如杂质等,造成硅块密度不一致或者说分布不均匀,容易造成线痕;2.辅料--辅料质量不佳,如材质不对、杂质等,另外也有可能是辅料重复使用次数过多;3.设备--设备机台各项参数不应该版本统一,应该因机而各异;4.人为--可能性最大因数,有意无意或者消极工作导致. 但是目前线痕是多数公司存在的普遍现象主要看线痕比率体现线切水平和成片率 .可以从多方面考虑降低线痕: 一.原料从开方后检测下手,控制可能导致线痕的硅块流入线切工序二.辅料控制辅料质量和使用次数, 避免辅料造成的损失,得不偿失;三.设备完善的保养机制独有的工艺配方四.人员从积极方面考虑降低线痕率如奖励机制替代处罚机制主要是人员工作积极性毕竟人在生产中起主导作用五.完善的制程控制完善的制程检验过程, 及时发现并纠正不当操作六.完准的数据和反舞弊制度如各大数据程序支持和反舞弊制度说到底关键在人工艺设备操作数据等等都需要靠人完成密布线痕: 密布线痕是砂浆的问题，砂浆的切割能力低，要解决这个问题可以将切割速度调整慢一点，还要在浆料问题上做的更加细致。
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.硅片线痕、TTV的分析
分类：线痕按表现形式分为杂质线痕、划伤线痕、密布线痕、错位线痕、边缘线痕等.各种线痕产生的原因如下：
1、杂质线痕：由多晶硅锭内杂质引起，在切片过程中无法完全去除，导致硅片上产生相关线痕.
表现形式：（1）线痕上有可见黑点，即杂质点。
（2）无可见杂质黑点，但相邻两硅片线痕成对，即一片中凹入,一片凸起，并处同一位置。
（3)以上两种特征都有。
（4）一般情况下，杂质线痕比其它线痕有较高的线弓。
改善方法:（1)改善原材料或铸锭工艺,改善IPQC检测手段。
（2)改善切片工艺,采用粗砂、粗线、降低台速、提高线速等。
其它相关：硅锭杂质除会产生杂质线痕外，还会导致切片过程中出现“切不动”现象。
如未及时发现处理，可导致断线而产生更大的损失.
2、划伤线痕:由砂浆中的SIC大颗粒或砂浆结块引起。
切割过程中，SIC颗粒“卡”在钢线与硅片之间，无法溢出，造成线痕.
表现形式：包括整条线痕和半截线痕，内凹，线痕发亮,较其它线痕更加窄细。
改善方法：（1)针对大颗粒SIC（2。
5～3D50），加强IQC检测;使用部门对同一批次SIC先进行试用，然后再进行正常使用。
（2）导致砂浆结块的原因有：砂浆搅拌时间不够；SIC水分含量超
标，砂浆配制前没有进行烘烤；PEG水分含量超标(重量百分比<0.5％）；SIC成分中游离C(<0。
03％）以及<2μm微粉超标。
其它相关：SIC的特性包括SIC含量、粒度、粒形、硬度、韧性等，各项性能对于切片都有很大的影响.
3、密布线痕（密集型线痕）：由于砂浆的磨削能力不够或者切片机砂浆回路系统问题，造成硅片上出现密集线痕区域。
表现形式:（1）硅片整面密集线痕.
(2）硅片出线口端半片面积密集线痕.
（3）硅片部分区域贯穿硅片密集线痕。
(4）部分不规则区域密集线痕。
（5）硅块头部区域密布线痕。
改善方法：（1)硅片整面密集线痕，原因为砂浆本身切割能力严重不足引起,包括SIC颗粒度太小、砂浆搅拌时间不够、砂浆更换量不够等，可针对性解决。
（2）硅片出线口端半片面积密集线痕.原因为砂浆切割能力不够，回收砂浆易出现此类情况,通过改善回收工艺解决.
（3）硅片部分区域贯穿硅片密集线痕。
原因为切片机台内砂浆循环系统问题，如砂浆喷嘴堵塞。
在清洗时用美工刀将喷嘴内赃物划向两边。
（4)部分不规则区域密集线痕。
原因为多晶硅锭硬度不均匀，部分区域硬度过高。
改善铸锭工艺解决此问题。
(5)硅块头部区域密布线痕。
切片机内引流杆问题。
4、错位线痕:由于切片机液压夹紧装置表面有砂浆等异物或者托板上有残余胶水,造成液压装置与托板不能完全夹紧，以及托板螺丝松动,而产生的线痕.
改善方法：规范粘胶操作，加强切片前检查工作，定期清洗机床.
5、边缘线痕:由于硅块倒角处余胶未清理干净而导致的线痕。
表现形式：一般出现在靠近粘胶面一侧的倒角处，贯穿整片硅片。
改善方法：规范粘胶操作，加强检查和监督。
二、TTV（Total Thickness Variety)
TTV不良，都是由于各种问题导致线网抖动而产生的硅片不良,包括设备精度问题、工作台问题、导轮问题、导向条粘胶问题等。
1、设备精度：
导轮径向跳动〈40μm，轴向跳动〈20μm。
改善方法：校准设备。
2、工作台问题：
工作台的不稳定性会导致大量TTV不良的产生。
改善方法：维修工作台.
3、导轮问题：
因导轮问题而产生的TTV不良，一般出现在新导轮和导轮磨损很大的时候。
改善方法:更换导轮。
4、导向条粘胶问题：
当导向条下的胶水涂抹不均匀，出现部分空隙，在空隙位置的硅片,
易出现TTV不良问题。
改善方法：规范粘胶操作。
三、台阶
台阶的出现，是由切片过程中的钢线跳线引起，而导致钢线跳线的原因，包括设备、工艺、物料等各方面的问题,部分如下：
1、砂浆问题：
砂浆内含杂质过多,没有经过充分过滤，造成钢线跳线。
改善方法：规范砂浆配制、更换，延长切片的热机时间和次数。
2、硅块杂质问题：
硅块的大颗粒杂质会引起跳线而产生台阶。
改善方法：改善原材料或铸锭工艺，改善IPQC检测手段。
3、单晶停机、切起工艺问题：
单晶相对多晶硬度较大，在异常停机并重新切起的过程中，采用违规操作产生的钢线跳线。
改善方法：严格遵循工艺操作.
4、线、砂工艺匹配问题：
钢线、砂浆型号不匹配造成切片跳线，此种情况很少出现。