产品名称硅片清洗剂 产品代号PTE-3022DE
产品介绍
针对硅片材质的特殊性，在强酸强碱里易产生过腐蚀，借鉴国内外先进技术配方，采用弱碱及助剂经科学复配而成,为进口清洗剂的替代型产品
本水基型硅清洗剂，由特殊表面活性剂经科学研制构成。能很快清除掉硅表面残留的油污、灰土杂质及金属氧化物。经反复试验， 在行业内知名太阳能厂家联合试验后发现该产品对轻污染硅片及多晶硅料清洗效果非常突出
性能与特点
本品为高浓缩物，主要有钾盐、络合剂、助洗剂复配而成，清洗能力强
本品对硅料的洗净性有非常突出的表现，对铜、铁等金属离子有很强的剥离、络合、洗净效果，经检测对油污的洗净率为99%以上
本产品不含磷与钙、镁、铁、铜、铅等金属离子，环保性好，并符合欧盟ROHS要求
本产品属低泡产品，适合在超声波上使用，不会有泡沫溢出。
本产品除钾、钠离子以外的金属离子含量不高于 50PPm，清洗后的硅片拥有更优异的光电转换效率
物化性质
外观：无色至微黄色液体 气味：有微量香味 密度：1.02 pH 值：＞10 （1%） 闪点：无水溶性：100﹪
应用说明工艺流程：一槽和二槽循环去离子水预清洗
三槽和四槽清洗处理（槽液45~65℃，3~5分钟）
五槽和六槽循环去离子水漂洗
快速风干
清洗设备：超声波或喷淋及手工擦洗使用
清洗浓度：手动线4～6﹪；自动线连续添加1～2﹪
控制参数：游离碱度1~2点(工作液)
槽液温度45~65℃
处理时间2~3分钟
原液指标：PTE-3022DE
外观无色液体
比重 1.00±0.05
PH值10~13
游离碱度30~50
清洗液配制和使用方法：
1）在清洗槽中先加3/4纯净水
2）如果在手动线使用，建议每 100 升槽液中加入 4~6 公斤本清洗剂，并尽可能减少中间的添加量，提高工作效率，当遇到磨光碾磨膏硅片及回收悬浮液切割的硅片时可以适当根据每家的情况在每班8小时中间添加清洗剂，为了保证清洗效果，建议每班更换
3）如果是自动线连续添加使用，可以按每 100 升槽液中加入 1~2 公斤本清洗剂先进行开槽，并根据自动线的硅片清洗量计算后连续添加控制，为了保证清洗效果，建议每1~3个班更换
4）一般每公斤本清洗剂可以处理125#单晶硅片1000片以上，添加时可以根据该比例计算，当遇到磨光碾磨膏硅片及回收悬浮液切割的硅片时应适当增加药剂量，当然在保证硅片成品率的情况下也可适当减少添加量
5）然后将纯净水加至操作液位，加温到所需温度，即可以使用
6）硅片在清洗过程中尽可能减少裸露在空气中的时间，以防止产生花片
包装25kg、 200kg塑桶保质期：1年
请存放于阴凉、通风、干燥处。避免日光曝晒，注意防冻
注意事项
1．线切后的晶棒不可以沾水，如不能及时清洗，最好先存放在悬浮液或清洗剂中（全部浸没）
2．线切后的晶棒一旦上架清洗，必须马上处理。而且在整个清洗过程中不可让硅片自然干燥
3．脱胶时必须保持硅片润湿，亦不可自然干燥
4．一、二槽超声波清洗时须先关闭鼓泡开关，待上架完成后再开鼓泡，主要避免产生碎片
5．清洗人员在整个清洗过程中不得直接接触硅片，必须佩带橡胶手套，以免产生指纹印
6．为保证硅片清洗的洁净度，在脱胶前的喷淋冲洗时间最好控制在30分钟以上
7．在使用中如遇到脏片、白斑等等问题时可及时与技术服务人员联系8．该产品在排放时只要中和、凝絮、沉降等等简单处理，本产品不含重金属、磷酸根
9．对残留物较多的硅片，可适当延长清洗时间
太阳能硅片的清洗工艺 1.药槽清洗液最佳配比确定 由以上实验数据分析,在清洗剂浓度较低时,不能达到良好的清洗效果切割过程中吸附到Si 片表面的砂浆等沾污依然停留在Si 片表面。提高清洗剂用量,砂浆残留的片数减少,但是持续加大清洗剂用量,又会造成新的污染,即清洗剂残留，和砂浆残留一样,会影响Si 片的质量。因此选择其中效果最好的配比为 2.0L 。 2．药槽清洗温度的确定药槽清洗温度设置与表面活性剂的性质密切相关，这是因为在低温时非离子表面活性剂与水完全混溶,亲水基聚氧乙烯与水形成的氢键能量低,随着温度升高分子热运动加剧氢键被破坏,导致非离子表面活性剂在水中的溶解度下降,当温度升高并且达到一定值时,非离子表面活性剂从水溶液中析出变混浊,此时的温度即为浊点，温度对非离子表面活性剂的去污能力的影响是明显的,研究表明当温度接近于浊点时清洗效果最好。通过实验得出40-55 C均可，但45 C为最佳。 3.碱性清洗液与Si 的反应选择生产线连续进行清洗一个药槽,从新 配清洗液开始每隔1min 测 其pH值,所得数据如图
//min 图I反应过程中碱性晴洗磯pH变化曲线 配置好准备清洗用的碱性清洗液pH值在12?13,碱性很强,Si片浸人清洗液后，表面会产生大量直径在0.5mm左右的气泡，认为是Si和清洗液中大量存在的-OH发生如下反应： Si+4OH - —(SiO4)4+2H 2 反应持续进行，过程测量药槽中清洗液pH值,相比开始降低0.1-0.3, 但是继续测量,pH值将保持在一定水平11.5-12左右不再继续下降，这是因为上步反应生成的(SiO4)4是不稳定的，它在水溶液中继续和水发生如下反应 (SiO4)4+4H 2O—Si(OH)4+4OH - 在式(1)中消耗的OH-得到补充，在反应达到平衡后，OH-基本保持不变, 如此清洗液的pH值可以保持在一定范围而不持续下降，能够获得稳定的清洗效果.
先进线锯切割技术 在太阳能光伏电池制造中的应用 应用材料公司外部使用
先进线锯切割技术 在太阳能光伏电池制造中的应用 简介 为了使太阳能电池能够最终在取决于每瓦成本的能源供应市场上具有竞争力，光伏价值链中每个生产步骤的总体拥有成本（图1）都至关重要。晶体硅片的生产也不例外：处理一片硅片的总体拥有成本是降低其总体成本的主要动力。 图1: 晶体硅太阳能光伏硅片切割价值链 图2: Applied HCT 切方机 硅片切割工艺始于由单晶硅或多晶硅材料制成的实心硅锭。线锯将硅锭裁成方块（图2），然后再切割成很薄的硅片。这些晶体硅片就被用作制造光伏电池的衬底。如今的线锯切割大多数是通过多线切割技术（MWS ）实现的。 本文简要介绍线锯切割工艺及生产过程中面临的各种挑战，并且展示了能同时降低硅锭切方与硅片切割成本的下一代线锯切割技术。 线锯的历史 第一台可实际使用的光伏硅片切割机是以瑞士HCT 成型系统公司（HCT Shaping Systems ）的创始人Charles Hauser 博士的开创性研究为基础研制而成，于上个世纪八十年代投入使用。(如今是应用材料公司的精密硅片切割系统部门。) 这类设备使用携带研磨浆料的切割线，通过切割线运动来切割硅片。即使到现在为止，大多数用来将硅锭开方和切片的线锯仍然保留了与Hauser 博士的原型机器相同的基本结构，但是载荷与切割速度都得到了大幅提升。 线锯切割工艺 现代线锯的核心部分是缠绕在导轮上、直径为110μm-140μm 的单根切割钢线。这种导轮开槽精细且槽距均匀，形成平行切割线的水平网状结构或网（图3）。强大的驱动力使整张网在相对高速（每秒10米到20米）下运行。浆料，一种由耐磨粒子加冷却液制成的悬浮液，通过喷嘴输送到运动中的切割线上。切割线将浆料传送到切割区。将要切割的硅锭被固定在切割台上并且与切割头逆向垂直运动。这一动作将硅锭推 多晶硅 - 单晶硅 硅锭生长 硅砖裁切 硅锭生长 /晶体化 硅砖加工 (研磨 + 倒角) 硅砖切割 晶体硅片 晶体硅片 清洁 度量
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2、采用机械手，可以灵活调节清洗工艺。 3、采用超声波清洗，鼓泡冲洗等工艺。 4、采用多频段超声波清洗。 5、全封闭系统，干净美观。 6、设备内部简单，方便维修。 7、上下料有专用机构，方便员工操作[7]。 图1 超声波清洗机工作示意图 这种硅片清洗机的原理为是利用超声波渗透力强的机械振动冲击硅片表面及产生的空化作用并结合清洗剂的化学去污作用达到对硅片表面附着的碳化硅、硅粉、金属粉末、油污、悬浮液、等杂质的去除，从而获得表面清洁的硅片[3]。 硅片清洗机在国内外虽然应用广泛，但也存在不少问题，例如：当超声波振动较大时，由于振动摩擦，可能会使硅片表面产生划痕，还有化学试剂的使用，会产生大量的废水，从而污染环境[5]。所以，社会迫切需要一种新的太阳能硅片清洗机，来解决上面的问题。 经过我的调查，目前行业人员比较青眛的是一种利用激光瞬时热膨胀机理原理的清洗机来清洗硅片，其主要优点有：1对于死角等难清洗部位能做到有效的清洗。2不会损害材料的内部结构及化学物理性能。3不用化学试剂，环境污染少。4设备运行效率高，运行成本低，维护方便，还便于联网来实现机械的自动化控制。 总体上来说，国内外的生产厂家所生产的太阳能硅片清洗机逐步向着综合化、集成化、自动化、智能化等方向发展[6]，并且要求清洗设备要尽量做到绿色环保，无污染。 三、主要参考文献. [1].侯倩萍.分析太阳能多晶硅片表面污染物去除技术[J].山东工业技术,2018(21):57 [2].陈志磊.硅片清洗及最新发展[J].科技与企业.2013（12） [3].孟超，胡子卿，常志，时璇，申璐青全自动太阳能硅片清洗机的研制[J].电子工业专用设 备，2013,42（05）
硅片脏污清洗分析报告 一、硅片表面污染 硅片表面的最外层即为吸附层，是氧化层与环境气氛的界面，吸附一些污染杂质，这些沾污可以分为分子、离子、原子、或者分为有机杂质、金属和粒子，如下图1所示。 图1 硅片表面污染示意图 二、清洗工艺程序 吸附在硅片表面上的杂质可分为原子型、离子型和分子型。 1、分子型杂质与硅片表面之间的吸附力较弱，清楚这类杂质粒子比较容易。它们多属油脂类杂质，具有疏水性的特点，对于清除离子型和原子型杂质具有掩蔽作用。因此在对硅片进行化学清洗时，首先应该把它们清楚干净。 2、离子型和原子型吸附的杂质属于化学吸附杂质，其吸附力都较强。在一般情况下，原子型吸附杂质的量较小，在化学清洗时，先清除掉离子型吸附杂质，然后再清除残存的离子型杂质及原子型杂质。 清洗硅片的一般工艺程序为：去分子→去离子→去原子→去离子水冲洗，清洗时清洗剂配合超声波清洗。 三、硅片清洗剂清洗原理 图2 清洗剂清洗硅片表面脏污示意图 硅片清洗剂大多数呈碱性液体，主要成分是苛性碱、磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐、螯合剂和表面活性剂。 1、苛性碱具有强碱性，中和硅片表面的酸性沾污，强碱的皂化作用可以将油脂分解成可溶的物质随清洗液冲走。
2、磷酸盐和硅酸盐具有一定的清洁效果。 3、碳酸盐呈弱碱性，PH值在9-9.5，起到缓冲作用，使清洗液的PH值保持在一定的范围内。 4、螯合剂与溶液中的金属离子结合，并且减少溶液中的金属离子吸附到硅片表面。 5、表面活性剂现在主要是非离子型表面活性剂，吸附各种粒子、有机分子，并且在硅片表面形成一层吸附膜，阻止粒子和有机分子沾粘到硅片表面，另一方面可渗入到粒子和油污粘附的界面上，把粒子和油污从界面分离随清洗液带走，起到清洗作用。 五、粉尘脏污 清洗出现粉尘脏污，所谓的“粉尘”到底是什么物质，目前并没有分析出结果。 个人认为“粉尘”有可能是两种，需要专业人员及专业仪器进行分析，利用原子吸收光谱与扫描电镜进行分析，可寻找合适机构进行检测。 1、“粉尘”为硅粉：“粉尘”为硅粉，是因为硅片表面有损伤，在硅片与硅片摩擦的过程中，产生的硅粉，在清洗过程中硅粉是无法存在的，在加热并且有氢氧化钠的情况下，硅粉是会与氢氧化钠反应的。 2、“粉尘”为碳化硅微粉包裹的其他微粉：离心砂与压滤液多次循环，离心砂与压滤液中的微粉含量累积偏高 小结：①“粉尘”为硅粉：需要验证硅片表面在脱胶、清洗等环节中是否有损伤； ②“粉尘”为碳化硅微粉包裹的其他微粉：需要验证所用的离心砂微粉含量是否偏 高，导致所用的硅片清洗在清洗时，表面活性剂浓度已经达到一个饱和。
引言 目前伴随着国内代工行业的兴起，在产业链的前端材料行业，大直径硅片的国产化迫在眉睫。为了国内半导体产业做到自主可控，我们必须发展大直径硅片材料产业。 日本在半导体材料方面的全球份额占比很高，最近发生的日本禁止向韩国出口半导体材料事件，导致韩国半导体行业不得不转向其他渠道解决难题，这从侧面反映了日本作为半导体材 料的大国，一举一动都会牵扯到全行业产业链的神经。 中国的硅材料产业：起了大早，未赶上班车 在国际贸易冲突频发的今天，半导体已经成为了“重灾区”。广为人知的有两个事件导火索， 一个是中兴事件，一个是华为风波。还有一例就是日本禁止向韩国出口半导体材料举措。2019年200mm硅片需求显著下降，而300mm硅片需求却维持坚挺，月需求量超过600万片。 我国大硅片主要依赖进口。因为我们的大硅片产业还处于一个起步阶段。1997年中国拉制成 功直径300mm硅单晶棒，大硅片研发项目启动时间并未比国外晚太多。后期研发由于产业 投入不足，市场环境尚未形成。 目前，国内近100万片的月需求量主要依赖进口。张果虎形象的比喻说，“中国的300mm硅 材料，起了大早，未赶上班车。” 中国正在全力发展大硅片产业，如何突破并形成产业竞争力，如何掌握“杀手锏”？日本的经 验值得我们参考和研究。 日本大硅片的现状 半导体硅材料起步于欧美，日本起步落后于欧美，但今天实现了反超，并取得绝对领先地位，占据全球60%以上份额。2019年全球半导体市场下降，日本信越等却维持良好营收和利润增长。 日本的半导体材料核心企业主要有两家：信越Shinetsu和胜高SUMCO。信越的主要产品是 在PVC、硅片、电子功能材料三个领域，并占据全球第一的市场份额。其中硅片为信越化学 的一个事业部业务。胜高SUMCO是由Mistsubishi M. Silicon、SumitomoSiTix、KomatsuElec.等多家公司合并而成。 全球300mm硅片出货量最大的是信越，其次是胜高。两家的月出货量合计超过350万片，远远超出第三家Globalwafer的月出货量90万片。日本这两家300mm硅片出货量占全球比例达到55%，占据主导地位近20年。（来源：SEMI数据）
硅片多线切割技术详解 太阳能光伏网 2012-4-9 硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式，也不同于先进的激光切割和内圆切割，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。在整个过程中，钢线通过十几个导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。硅片多线切割技术与其他技术相比有：效率高，产能高，精度高等优点。是目前采用最广泛的硅片切割技术。 多线切割技术是硅加工行业、太阳能光伏行业内的标志性革新，它替代了原有的内圆切割设备，所切晶片与内圆切片工艺相比具有弯曲度（BOW）、翘曲度（WARP）小，平行度（TAPER）好，总厚度公差（TTA）离散性小，刃口切割损耗小，表面损伤层浅，晶片表面粗糙度小等等诸多优点。 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。 二、碳化硅微粉的粒型及粒度
半导体IC清洗技术 李仁 （中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京 101601） 摘要：介绍了半导体IC制程中存在的各种污染物类型及其对IC制程的影响和各种污染物的去除方法, 并对湿法和干法清洗的特点及去除效果进行了分析比较。 关键词：湿法清洗；RCA清洗；稀释化学法；IMEC清洗法；单晶片清洗；干法清洗 中图分类号：TN305.97 文献标识码：B 文章编号：1003-353X(2003)09-0044-04 1前言 半导体IC制程主要以20世纪50年代以后发明的四项基础工艺（离子注入、扩散、外延生长及光刻）为基础逐渐发展起来，由于集成电路内各元件及连线相当微细，因此制造过程中，如果遭到尘粒、金属的污染，很容易造成晶片内电路功能的损坏，形成短路或断路等，导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。因此在制作过程中除了要排除外界的污染源外，集成电路制造步骤如高温扩散、离子植入前等均需要进行湿法清洗或干法清洗工作。干、湿法清洗工作是在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下，有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上之微尘、金属离子及有机物之杂质。 2污染物杂质的分类 IC制程中需要一些有机物和无机物参与完成，另外，制作过程总是在人的参与下在净化室中进行，这样就不可避免的产生各种环境对硅片污染的情况发生。根据污染物发生的情况，大致可将污染物分为颗粒、有机物、金属污染物及氧化物。 2.1 颗粒 颗粒主要是一些聚合物、光致抗蚀剂和蚀刻杂质等。通常颗粒粘附在硅表面，影响下一工序几何特征的形成及电特性。根据颗粒与表面的粘附情况分析，其粘附力虽然表现出多样化，但主要是范德瓦尔斯吸引力，所以对颗粒的去除方法主要以物理或化学的方法对颗粒进行底切，逐渐减小颗粒与硅表面的接触面积，最终将其去除。
硅片的清洗与制绒 The manuscript was revised on the evening of 2021
硅片的清洗与制绒 导语：硅片在经过一系列的加工程序之后需要进行清洗，清洗的目的是要消除吸附在硅片表面的各类污染物，并制做能够减少表面太阳光反射的绒面结构（制绒），且清洗的洁净程度直接影响着电池片的成品率和可靠率。制绒是制造晶硅电池的第一道工艺，又称“表面织构化”。有效的绒面结构使得入射光在硅片表面多次反射和折射，增加了光的吸收，降低了反射率，有助于提高电池的性能。 一．清洗 1.清洗的目的 经切片、研磨、倒角、抛光等多道工序加工成的硅片，其表面已吸附了各种杂质，如颗粒、金属粒子、硅粉粉尘及有机杂质，在进 行扩散前需要进行清洗，消除各类污染物，且清洗的洁净程度直接影响着电池片的成品率和可靠率。清洗主要是利用NaOH、HF、HCL等化学液对硅片进行腐蚀处理，完成如下的工艺： ①去除硅片表面的机械损伤层。 ②对硅片的表面进行凹凸面(金字塔绒面）处理，增加光在太阳电池片表面的折射次数，利于太阳电池片对光的吸收，以达到电池片 对太阳能价值的最大利用率。 ③清除表面硅酸钠、氧化物、油污以及金属离子杂质。
图1 金属杂质对电池性能的影响 2．清洗的原理 ①HF去除硅片表面氧化层。 ②HCl去除硅片表面金属杂质：盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与溶解片子表面可能沾污的杂质，铝、镁等活泼金属及其
它氧化物。但不能溶解铜、银、金等不活泼的金属以及二氧化硅等难溶物质。 3．安全提示 NaOH 、HCl 、HF 都是强腐蚀性的化学药品，其固体颗粒、溶液、蒸汽会伤害到人的皮肤、眼睛、呼吸道，所以操作人员要按照规定穿戴防护服、防护面具、防护眼镜、长袖胶皮手套。一旦有化学试剂伤害了员工的身体，马上用纯水冲洗30分钟，送医院就医。 二．制绒 1.制绒的目的和原理 目的：减少光的反射率，提高短路电流（Isc ），最终提高电池的光电转换效 率。 原理：①单晶硅：制绒是晶硅电池的第一道工艺，又称“表面织构化”。对于单 晶硅来说，制绒是利用碱对单晶硅表面的各向异性腐蚀，在硅表面形成无数 的四面方锥体。目前工业化生产中通常是根据单晶硅片的各项异性特点采用 碱与醇的混合溶液对<100>晶面进行腐蚀，从而在单晶硅片表面形成类似“金 字塔”状的绒面，如图2 所示。 ②多晶硅：利用硝酸的强氧化性和氢氟酸的络合性，对硅进行氧化和络合剥离，导致硅表面发生各向同性非均匀性腐蚀，从而形成类似“凹陷坑”状的绒面，如图3所示。
硅片清洗原理与方法介绍 1引言 硅片经过切片、倒角、研磨、表面处理、抛光、外延等不同工序加工后，表面已经受到严重的沾污，清洗的目的就是为了去除硅片表面颗粒、金属离子以及有机物等污染。 2硅片清洗的常用方法与技术 在半导体器件生产中，大约有20％的工序和硅片清洗有关，而不同工序的清洗要求和目的也是各不相同的，这就必须采用各种不同的清洗方法和技术手段，以达到清洗的目的。 由于晶盟现有的清洗设备均为Wet-bench类型，因此本文重点对湿法化学清洗的基本原理、常用方法及其它与之密切相关的技术手段等进行论述 3．1湿法化学清洗 化学清洗是指利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或溶解作用，或伴以超声、加热、抽真空等物理措施，使杂质从被清除物体的表面脱附（解吸），然后用大量高纯热、冷去离子水冲洗，从而获得洁净表面的过程。化学清洗又可分为湿法化学清洗和干法化学清洗，其中湿法化学清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位，因此有必要首先对湿法化学清洗及与之相关的技术进行全面的介绍。 3．1．1常用化学试剂、洗液的性质 常用化学试剂及洗液的去污能力，对于湿法化学清洗的清洗效率有决定性的影响，根据硅片清洗目的和要求选择适当的试剂和洗液是湿法化学清洗的首要步骤。
表一、用以清除particle、metal、organic、nature-oxide的适当化学液 3．1．2溶液浸泡法 溶液浸泡法就是通过将要清除的硅片放入溶液中浸泡来达到清除表面污染目的的一种方法，它是湿法化学清洗中最简单也是最常用的一种方法。它主要是通过溶液与硅片表面的污染杂质在浸泡过程中发生化学反应及溶解作用来达到清除硅片表面污染杂质的目的。 选用不同的溶液来浸泡硅片可以达到清除不同类型表面污染杂质的目的。如采用有机溶剂浸泡来达到去除有机污染的目的，采用1号液（即SC1，包含H2O2、NH3OH化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除有机、无机和金属离子的目的，采用2号液（即SC2，包含HCL、H2O2化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除AL、Fe、Na等金属离子的目的。 单纯的溶液浸泡法其效率往往不尽人意，所以在采用SC1浸泡的同时往往还辅以加热、超声或兆声波、摇摆等物理措施。
硅片清洗及原理 硅片的清洗很重要，它影响电池的转换效率，如器件的性能中反向电流迅速加大及器件失效等。因此硅片的清洗很重要，下面主要介绍清洗的作用和清洗的原理。 清洗的作用 1.在太阳能材料制备过程中，在硅表面涂有一层具有良好性能的减反射薄膜，有害的杂质离子进入二氧化硅层，会降低绝缘性能，清洗后绝缘性能会更好。 2.在等离子边缘腐蚀中，如果有油污、水气、灰尘和其它杂质存在，会影响器件的质量，清洗后质量大大提高。 3.硅片中杂质离子会影响P-N 结的性能，引起P-N 结的击穿电压降低和表面漏电，影响P-N 结的性能。 4.在硅片外延工艺中，杂质的存在会影响硅片的电阻率不稳定。 清洗的原理 要了解清洗的原理，首先必须了解杂质的类型，杂质分为三类：一类是分子型杂质，包括加工中的一些有机物；二类是离子型杂质，包括腐蚀过程中的钠离子、氯离子、氟离子等；三是原子型杂质，如金、铁、铜和铬等一些重金属杂质。目前最常用的清洗方法有：化学清洗法、超声清洗法和真空高温处理法。 1.目前的化学清洗步骤有两种： （1）有机溶剂（甲苯、丙酮、酒精等）→去离子水→无机酸（盐酸、硫酸、硝酸、王水）→氢氟酸→去离子水 （2）碱性过氧化氢溶液→去离子水→酸性过氧化氢溶液→去离子水 下面讨论各种步骤中试剂的作用。 a.有机溶剂在清洗中的作用 用于硅片清洗常用的有机溶剂有甲苯、丙酮、酒精等。在清洗过程中，甲苯、丙酮、酒精等有机溶剂的作用是除去硅片表面的油脂、松香、蜡等有机物杂质。所利用的原理是“相似相溶”。 b.无机酸在清洗中的作用 硅片中的杂质如镁、铝、铜、银、金、氧化铝、氧化镁、二氧化硅等杂质，只能用无机酸除去。有关的反应如下：
光电倍增管（PMT）研究进展及应用 ——记2004年北京HAMAMATSU技术交流会 前言 “2004年北京HAMAMATSU技术交流会”于2004年10月27日～2004年10月29日在浙江杭州召开的。北京HAMAMATSU技术交流会是由北京滨松光子技术有限公司承办的技术交流活动，每年举办一次，邀请各个科研机构和生产单位的专家和技术人员参加，主要介绍滨松公司的产品和研究进展，解答用户的技术问题，交流讨论光电器件在科研和生产中的应用问题。我代表西安交通大学生物医学与分子光子学研究室和西安天隆科技有限公司有幸参加了这次交流活动。 HAMAMATSU（滨松）是总部设在日本的一家主要生产光器件的跨国公司。它在亚洲、欧洲和北美设有七家分支机构。日本滨松下设四个生产部门：电子管事业部，主要生产以光电倍增管为主的各种真空探测器,真空光源等相关仪器设备。半导体事业部，主要生产以光电二极管为主的各种半导体光电器件。系统事业部，主要生产以滨松公司自产器件为中心的各种分析和测量仪器,应用在半导体芯片,生物工程和医疗等各种领域。激光器事业部，主要生产科研和产业用的大功率半导体激光器。北京滨松光子技术有限公司是1988年由中国核工业总公司北京核仪器厂与日本滨松光子学株式会社共同投资成立的。 在2004年交流会中来自日本滨松总部、电子管事业部、半导体事业部的五位专家做了五场专题报告，分别是大冢副社长做的“HPK(滨松)与光产业的现状和未来”，夸田敏一先生做的“PMT新产品介绍”，久米英浩先生做的“PMT应用技术产品及应用领域”，伊藤先生做的“半导体光检测新产品介绍”和石原繁树做的“光源产品介绍”。会议过程中还穿插有技术交流活动，为来自各个科研院所和生产单位的技术人员提供了一个交流的平台。 光电倍增管技术的进展 图1 滨松生产的PMT
太阳能硅片切割技术 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。 二、碳化硅微粉的粒型及粒度 太阳能硅片的切割其实是钢线带着碳化硅微粉在切，所以微粉的粒型及粒度是硅片表片的光洁程度和切割能力的关键。粒型规则，切出来的硅片表明就会光洁度很好；粒度分布均匀，就会提高硅片的切割能力。 三、砂浆的粘度 线切割机对硅片切割能力的强弱，与砂浆的粘度有着不可分割的关系。而砂浆的粘度又取决于硅片切割液的粘度、硅片切割液与碳化硅微粉的适配性、硅片切割液与碳化硅微粉的配比比例、砂浆密度等。只有达到机器要求标准的砂浆粘度（如NTC机器要求250左右）才能在切割过程中，提高切割效率，提高成品率。 四、砂浆的流量 钢线在高速运动中，要完成对硅料的切割，必须由砂浆泵将砂浆从储料箱中打到喷砂咀，再由喷砂咀喷到钢线上。砂浆的流量是否均匀、流量能否达到切割的要求，都对切割能力和切割效率起着很关键的作用。如果流量跟不上，就
产品名称硅片清洗剂 产品代号PTE-3022DE 产品介绍 针对硅片材质的特殊性，在强酸强碱里易产生过腐蚀，借鉴国内外先进技术配方，采用弱碱及助剂经科学复配而成,为进口清洗剂的替代型产品 本水基型硅清洗剂，由特殊表面活性剂经科学研制构成。能很快清除掉硅表面残留的油污、灰土杂质及金属氧化物。经反复试验， 在行业内知名太阳能厂家联合试验后发现该产品对轻污染硅片及多晶硅料清洗效果非常突出 性能与特点 本品为高浓缩物，主要有钾盐、络合剂、助洗剂复配而成，清洗能力强 本品对硅料的洗净性有非常突出的表现，对铜、铁等金属离子有很强的剥离、络合、洗净效果，经检测对油污的洗净率为99%以上 本产品不含磷与钙、镁、铁、铜、铅等金属离子，环保性好，并符合欧盟ROHS要求 本产品属低泡产品，适合在超声波上使用，不会有泡沫溢出。 本产品除钾、钠离子以外的金属离子含量不高于 50PPm，清洗后的硅片拥有更优异的光电转换效率 物化性质 外观：无色至微黄色液体 气味：有微量香味 密度：1.02 pH 值：＞10 （1%） 闪点：无水溶性：100﹪ 应用说明工艺流程：一槽和二槽循环去离子水预清洗 三槽和四槽清洗处理（槽液45~65℃，3~5分钟） 五槽和六槽循环去离子水漂洗 快速风干 清洗设备：超声波或喷淋及手工擦洗使用 清洗浓度：手动线4～6﹪；自动线连续添加1～2﹪ 控制参数：游离碱度1~2点(工作液) 槽液温度45~65℃ 处理时间2~3分钟 原液指标：PTE-3022DE 外观无色液体 比重 1.00±0.05 PH值10~13 游离碱度30~50
清洗液配制和使用方法： 1）在清洗槽中先加3/4纯净水 2）如果在手动线使用，建议每 100 升槽液中加入 4~6 公斤本清洗剂，并尽可能减少中间的添加量，提高工作效率，当遇到磨光碾磨膏硅片及回收悬浮液切割的硅片时可以适当根据每家的情况在每班8小时中间添加清洗剂，为了保证清洗效果，建议每班更换 3）如果是自动线连续添加使用，可以按每 100 升槽液中加入 1~2 公斤本清洗剂先进行开槽，并根据自动线的硅片清洗量计算后连续添加控制，为了保证清洗效果，建议每1~3个班更换 4）一般每公斤本清洗剂可以处理125#单晶硅片1000片以上，添加时可以根据该比例计算，当遇到磨光碾磨膏硅片及回收悬浮液切割的硅片时应适当增加药剂量，当然在保证硅片成品率的情况下也可适当减少添加量 5）然后将纯净水加至操作液位，加温到所需温度，即可以使用 6）硅片在清洗过程中尽可能减少裸露在空气中的时间，以防止产生花片 包装25kg、 200kg塑桶保质期：1年 请存放于阴凉、通风、干燥处。避免日光曝晒，注意防冻 注意事项 1．线切后的晶棒不可以沾水，如不能及时清洗，最好先存放在悬浮液或清洗剂中（全部浸没） 2．线切后的晶棒一旦上架清洗，必须马上处理。而且在整个清洗过程中不可让硅片自然干燥 3．脱胶时必须保持硅片润湿，亦不可自然干燥 4．一、二槽超声波清洗时须先关闭鼓泡开关，待上架完成后再开鼓泡，主要避免产生碎片 5．清洗人员在整个清洗过程中不得直接接触硅片，必须佩带橡胶手套，以免产生指纹印 6．为保证硅片清洗的洁净度，在脱胶前的喷淋冲洗时间最好控制在30分钟以上 7．在使用中如遇到脏片、白斑等等问题时可及时与技术服务人员联系8．该产品在排放时只要中和、凝絮、沉降等等简单处理，本产品不含重金属、磷酸根 9．对残留物较多的硅片，可适当延长清洗时间
硅片清洗的方法 一、硅片清洗的重要性 硅片清洗是半导体器件制造中最重要最频繁的步骤，而且其效率将直接影响到器件的成品率、性能和可靠性。 现在人们已研制出了很多种可用于硅片清洗的工艺方法和技术，常见的有：湿法化学清洗、超声清洗法、兆声清洗法、鼓泡清洗法、擦洗法、高压喷射法、离心喷射法、流体力学法、流体动力学法、干法清洗、微集射束流法、激光束清洗、冷凝喷雾技术、气相清洗、非浸润液体喷射法、硅片在线真空清洗技术、RCA标准清洗、等离子体清洗、原位水冲洗法等。这些方法和技术现已广泛应用于硅片加工和器件制造中的硅片清洗。 表面沾污指硅表面上沉积有粒子、金属、有机物、湿气分子和自然氧化物等的一种或几种。超纯表面定义为没有沾污的表面, 或者是超出检测量极限的表面。 二、硅片的表面状态与洁净度问题： 硅片的真实表面由于暴露在环境气氛中发生氧化及吸附，其表面往往有一层很薄的自然氧化层，厚度为几个埃、几十个埃甚至上百埃。真实的硅片表面是内表面和外表面的总合，内表面是硅与自然氧化层的界面，。外表面是自然氧化层与环境气氛的界面，它也存在一些表面能级，并吸附一些污染杂质原子，而且不同程度地受到内表面能级的影响，可以与内表面交换电荷，外表面的吸附现象是复杂的。 完好的硅片清洗总是去除沾污在硅片表面的微粒和有害膜层，代之以氧化物的、氯化物的或其它挥发元素(或分子)的连续无害膜层，即具有原子均质的膜层。硅片表面达到原子均质的程度越高．洁净度越高。 三、硅片表面沾污杂质的来源和分类： 在硅片加工及器件制造过程中，所有与硅片接麓的外部媒介都是硅片沾污杂质的可能来源。这主要包括以下几方面：硅片加工成型过程中的污染，环境污染，水造成的污染，试剂带来的污染，工业气体造成的污染，工艺本身造成的污染，人体造成的污染等。
天津半导体项目可行性研究报告 规划设计/投资分析/产业运营
报告摘要说明 半导体行业具有技术难度高、投资规模大、产业链环节长、产品种类多、更新迭代快、下游应用广泛的特点，产业链呈垂直化分工格局。半导 体制造产业链包含设计、制造和封装测试环节，半导体材料和设备属于芯 片制造、封测的支撑性行业，位于产业链最上游。 半导体材料主要应用于集成电路，我国集成电路应用领域主要为计算机、网络通信、消费电子、汽车电子、工业控制等，前三者合计占比达83%。近年来，随着我国大陆地区集成电路产业持续快速发展，我国大陆地区的 半导体材料市场上升最快，2016年及2017年分别增长7.3%和12%。 该半导体材料项目计划总投资12743.27万元，其中：固定资产投 资10165.71万元，占项目总投资的79.77%；流动资金2577.56万元，占项目总投资的20.23%。 本期项目达产年营业收入22274.00万元，总成本费用17398.11 万元，税金及附加243.64万元，利润总额4875.89万元，利税总额5792.07万元，税后净利润3656.92万元，达产年纳税总额2135.15万元；达产年投资利润率38.26%，投资利税率45.45%，投资回报率 28.70%，全部投资回收期4.98年，提供就业职位400个。 材料和设备是半导体产业的基石，是推动集成电路技术创新的引擎。 一代技术依赖于一代工艺，一代工艺依赖一代材料和设备来实现。
半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料，半导体材料的电导率在欧/厘米之间，一般情况下电导率随温度的升高而增大。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料市场。其中，晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、湿制程、溅射靶、抛光液、其他材料。封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球、晶圆级封装介质、热接口材料。
优化太阳能硅片切割成本 当太阳能硅片切割行业的利润逐渐趣于稳定，行业内的竞争逐步升温的2009 年到来时,对太阳能硅片切割企业，尤其是中小型切割企业来说，在提高硅片质量的同时进行成本优化已成为一种必然。 由于行业的竞争，使得产品在销售过程中已不可能像经济危机之前那样坐等采购上门来买，并且对硅片的质量提出来极高的要求，因此,尽管太阳能硅片是按张数来卖,但只为增加张数的生产时光已一去不复返了。按常理来讲，要提高并且保持太阳能硅片的质量，就必须在生产环节层层把关，这样,带来的最直接的影响就是生产成本的上升.。对于硅片切割这样的加工型经营模式来讲，在保证质量的前提下,最直接的降低成本的方式莫过于实现规模化生产，但这种成本优化的方式只属于资金以及经营理念超前的赛维LDK、昱辉等大型硅片切割企业。因而，中小型硅片切割企业的成本优化方式，必须是结合生产工艺改进条件下的对切割液、碳化硅微粉、以及钢线等的优化使用。 沙浆的优化使用：在整个硅片切割过程中，最容易做到的首先是对沙浆的优 化使用 由于废沙浆的回收使用已经比较成熟，所以对大多数中小型硅片切割企业来说讲，在保证质量的前提下，降低沙浆的使用成本已经成为一种可能。我们以四台NTC442D线切割机为例，以液砂配比比例1 : 0.95计算，一台机一个月的用量液6吨，砂5.7吨，按市场价液16000元/吨，砂30000元/吨计算，那么四台机一个月的使用成本是1068000 元。如果用回收液和回收砂，为保证回收液和砂的质量，用塞矽做回收，回收比例可以达到液70%，砂50%。液按8000元/吨，砂15000元/吨计算，为保险起见，我们在使用过程中回收液，砂都参50%，那么四台机一个月的使用成本为802000，这样一个月可节省成本266000 元，即一年节省成本3192000 元。 如果技术改进，砂的回收加工费用可降到10000元/吨，并且回收液和砂的 使用比例还可以有大的提升。 可见，如果在工艺许可的范围内，对沙浆的使用进行优化，也可以为硅片切割企业节省大额的成本。 太阳能硅片切割液 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。
硅片清洗主要内容讲解 1、清洗的基本概念和目的。 硅片加工的目的是为器件生产制作一个清洁完美符合要求的使用表面，所谓清洗，就是清洗硅片的表面，去除附着在硅片上的污染物。 2、硅片清洗室的管理与维护； （1）人员流动的管理和清洁室的作业人数。 （2）清洗室内物品器具的管理。 （3）清洗室内其它影响清洗质量因素的管理维护。如；空气过滤系统、防静电处理、温度与湿度系统等！ 3、硅片表面沾污的类型； （！）有机杂质沾污；如；胶黏剂、石蜡、油脂等。 （2）颗粒类型杂质沾污；一般来自加工中磨料和环境中的尘粒。 （3）金属杂质沾污；由生产加工的设备引起的金属杂质沾污。 4、硅片清洗处理方法分类； 硅片清洗处理方法分为湿法清洗和干法清洗两大类。而湿法清洗又分为化学清洗和物理清洗两种方法。 化学清洗——利用各种化学试剂对各种杂质的腐蚀、溶解、氧化及络合等作用去除硅片表面的沾污。 物理清洗——硅片的物理清洗法主要指的是利用超声波和兆声波清洗方法。 5、化学清洗的各种试剂的性质应用和分级； （1）有机溶剂清洗；有机溶剂能去除硅片表面的有机杂质沾污。主要溶液有；甲苯、丙酮、乙醇等。根据其性质须在使用甲苯、丙酮后在使用乙醇进行处理，最后在用水冲洗。（2）无机酸及氧化还原清洗；无机酸试剂主要为；盐酸（HCI）、硝酸（HNO3）、硫酸（H2SO4）、氢氟酸（HF）以及过氧化氢（H2O2）—双氧水。其中过氧化氢主要用于氧化还原清洗。 其它试剂按其本省性质进行应用清洗。硅片金属清洗主要是利用了它们的强酸性、强腐蚀性、强氧化性的特性从而达到去除表面金属沾污的目的。 （3）化学清洗的分级主要分为优级纯、分析纯和化学纯三个级别。视清洗的种类和场合进行合理选择。通常硅片切割片和研磨片的清洗可以使用分析纯试剂，抛光片须用优级纯试剂。具体试剂分类有国家规定标准。 6、超声波清洗原理、结构和应用要素； 原理—提供高频率的震荡波在溶剂中产生气泡和空化效应，利用液体中气泡破裂所产生的冲击来波达到清洗目地。 结构—系统主要有超声电源、清洗槽和换能器三个基本单元组成。电源用来产生高频率震荡信号，换能器将其转换成高频率机械震荡波，也就是超声波。清洗槽是放清洗液 和工作的容器。 要素—1、超声频率；频率越低产生的空化效应越强但方向性差。频率高后方向性强但空化效应弱，所产生的气泡冲击力就弱。造成清洗就弱。超声波清洗只能去除≥0.4um 的颗粒。兆声波能去除≥0.2um的颗粒。 2、超声波功率密度；密度越高空化效应越强，速度越快，清洗效果越好。但对于精 密、表面光洁度甚高的工件长时间清洗会对物体表面产生“空化”腐蚀。 3、超声波清洗介质；是指采用超声波清洗时的溶液，也就是清洗液。一般用于超声 清洗的有化学溶剂清洗液和水基清洗液两种。现在清洗工艺为了更好的效果一般采 用两者按比例相结合的方式清洗。 4、超声波清洗温度；因各种清洗剂中的化学成分不同，其分子最佳清洗的温度也不
工程、生产管理工作细则 (适用于半导体事业部) 为了便于协调处理半导体事业部与有关职能部门在管理工作中的关系，使管理更好地为生产一线服务，特制定本办法细则。 一、销售合同的传递 半导体事业部签定销售合同或填写《产品销售登记单（无合同情况下适用）》后，将合同（包括合同正本、附件等）或《产品销售登记单》原件1份，合同（包括合同正本、附件等）或《产品销售登记单》复印件3份，交市场营销部。市场营销部将合同（包括合同正本、附件等）或《产品销售登记单》复印件3份交管理规划部。管理规划部将合同（包括合同正本、附件等）或《产品销售登记单》复印件1份交财务金融部。财务金融部将依据合同接收货款。 二、计划的申报 1．半导体事业部根据市场需求预测、传动事业部的产品需求、销售合同以及库存情况，按季度提出产品产量计划(包括各种产品的规格、数量、预计入库日期及产成品率)，并报管理规划部。 半导体事业部根据审核批准后的产品产量计划，制定材料需求计划，并报管理规划部。 硅片的需求计划应提前3个月至4个月报管理规划部；钼片的需求计划应提前45天报管理规划部；管壳的需求计划应提前45天报管理规划部；其他辅助物料的需求计划按月报管理规划部。 散热器、结构件的计划管理见金自天正管临发00—01文件——《工程、生产管理工作细则》。 2．半导体事业部报送管理规划部的计划，都应由半导体事业部主管负责人审核并签字方才有效。 如遇特殊情况，没有申报计划而又急需的物料，物料金额在一万元以下的由半导体事业部主管负责人和管理规划部主管负责人共同审核批准并签字即可；物料金额在一万元以上的须由公司主管领导审核批准并签字。
计划内用款金额的审批权限，按有关财务规定处理。 三、物料的采购、入库、出库 半导体事业部上报管理规划部的物料需求计划，经管理规划部和公司领导审核批准后，由管理规划部计划室下达委托采购计划，半导体事业部根据委托采购计划，签定采购合同，采购物料。物料的入库、出库办法见《库房管理制度》。 四、产成品的入库、出库 半导体事业部生产的各种产品，经质量检验合格后，根据库房管理制度办理入库手续。 半导体事业部生产的产成品出库分三种情况：第一种情况传动事业部需要的，经管理规划部综合计划室下达计划的产成品，凭管理规划部计划人员和半导体事业部主管负责人签字的《出库单》办理产成品出库；第二种情况销往公司外部并有销售合同的半导体事业部的产成品，管理规划部计划人员根据销售合同审核《出库单》，库房人员根据经管理规划部计划人员和半导体事业部主管负责人签字的《出库单》办理产成品出库；第三种情况销往公司外部并且没有销售合同，销售人员须填写《产品销售登记单（无合同情况适用）》，管理规划部计划人员根据《产品销售登记单》审核《出库单》。库房管理员根据经过管理规划部计划人员和半导体事业部主管负责人签字的《出库单》办理产成品出库。 五、各类统计报表的报送 1．半导体事业部向管理规划部报送的各类统计报表包括： ①在产品结存情况月报表 ②工时利用情况统计表 ③产成品入库数量报表 ④无合同销售情况统计报表⑤物料消耗情况统计表。 2．以上统计报表在每月25日报送管理规划部综合计划室。 3．每月27日管理规划部将库存材料、库存产成品情况报半导体事业部。
多线切割机技术和行业现状及发展前景 摘要：在综合分析国内外太阳能电池硅片切割加工技术总体状况的基础上，论述了多线切割加工的关键技术，并对陕西汉江机床有限公司研制的GK4620 数控多线硅片切割机技术状况进行了分析。 1 引言 多线切割技术是目前世界上比较先进的加工技术，它的原理是通过金属丝的高速往复运动，把磨料带入加工区域对工件进行研磨，将棒料或锭件一次同时切割为数百片甚至数千片薄片的一种新型切割加工方法。在切割过程中，钢线通过导向轮的引导、换向，在导丝辊上形成一张线网，锭件慢速通过线网后，便可被切割为片件。多线切割技术与传统加工技术相比有效率高、产能高、精度高等优点，目前被广泛应用于单（多）晶硅、石英、水晶、陶瓷、人造宝石、磁性材料、化合物、氧化物等硬脆材料的切割加工。 2 国外多线切割机的发展状况 国外多线切割设备生产厂家主要有：瑞士的MeyerBurger公司、HCT公司，日本NTC、安永、高鸟公司、不二越机械工业株式会社等。瑞士HCT多线切割机大约2001年进入中国，是最早进入国内的多线切割机，当时每台机器近千万元的身价在单晶硅行业轰动一时。2003年世界光伏产业突然井喷式发展，中国光伏产业迅速崛起，MeyerBurger、安永、高鸟、NTC等公司的多线切割机也趁机打入中国市场。 目前多线切割机在国内的市场占有率及产品优势如表一所示 表一
3 研发国产数控多线硅片切割机的意义 多线切割机制造技术难度大,其核心技术长期被瑞士、日本等国家的极少数公司所垄断,因而国内使用的多线切割机全部依赖进口，严重制约了我国半导体照明、光伏、集成电路制造等产业的发展。我国每年进口多线切割机约200台以上，而且随着全球光伏产业的不断发展，随着我国光伏产业振兴计划的不断提升，切片机市场需求将会大幅提高，因而，开发具有自主知识产权的多线切割机及装备，已成为突破国外技术封锁和国内产业瓶颈的关键举措。 4 硅片切片加工工艺要求 硅片切片作为硅片加工工艺流程的关键工序，其加工效率和加工质量直接关系到整个硅片生产的全局。对于切片工艺技术的原则要求是：①切割精度高、表面平行度高和厚度误差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小钢丝切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 5 多线切割机的关键技术 （1）高精度排线导轮（导丝辊）多辊同步驱动技术； （2）恒张力控制技术。钢线保持相对恒定的张紧力，是保证切割表面质量的主要因素； （3）高精度切割进给伺服控制系统。配合钢线张力自动控制进给系统，保证在不断线的条件下实现切割的高效性； （4）高精度排线导轮系统的制造及耐用度技术； （5）自动排线功能。以提高切割线的使用率，节约生产成本。 6 国内多线切割设备状况 国内多线切割设备起步较晚，硅片生产商目前使用的设备主要依靠进口，中国有远见和技术能力的厂家如陕西汉江、无锡开源、上海日进等公司纷纷投入巨资进行研发，经过几年的研制，已有产品投放市场，抵制垄断、替代进口已成现实。 7 国产GK4620数控多线硅片切割机简介 GK4620数控多线硅片切割机是由陕西汉江机床有限公司经过几年的市场调研，反复论证，突破并掌握关键技术而开发成功的大规格高效、高精多线硅片切割设备，加工最大工件横截面可达10″，最大工件长度可达820mm，最大存