Применение пластинчатого оксида алюминия при шлифовании и полировке монокристаллических и поликристаллических кремниевых пластин.
Пластинчатый оксид алюминия (пластинчатый/гексагональный α-Al₂O₃, сравнимый с японской серией Fujimi PWA) представляет собой высокочистый плоский гексагональный кристалл с контролируемым соотношением сторон и закругленными краями. Это основной прецизионный абразив для процессов утонения, шлифовки и предварительной полировки после нарезки кремниевых пластин. Он широко используется в процессах двусторонней шлифовки, снятия фаски и предварительной полировки монокристаллических кремниевых пластин и поликристаллических кремниевых пластин фотоэлектрического класса, идеально решая недостатки обычных корундовых абразивов, которые легко царапаются и наносят большой подповерхностный ущерб.
Характеристики оксида алюминия в тромбоцитах
1. Кристаллическая фаза и чистота: Кристаллическая форма — α-Al₂O₃, твердость по шкале Мооса — 9; чистота ≥99%, низкое содержание натрия, железа и магнитных примесей для предотвращения загрязнения кремниевых пластин ионами металлов; обладает высокой химической инертностью и не гидролизуется в полировальных суспензиях на водной основе.
2. Уникальная морфология пластинок: Частицы представляют собой плоские шестиугольные пластинки с гладкими краями и без острых углов. В процессе шлифовки частицы лежат ровно и прилегают к поверхности кремниевой пластинки, используется плоскостная скользящая шлифовка вместо микрорезки с острыми углами. Давление распределяется равномерно, частицы нелегко разрушаются, а образование точечных царапин и глубоких подповерхностных повреждений значительно снижается.
3. Контролируемый размер частиц: Размер частиц можно точно регулировать; диапазон распределения размеров частиц узок, консистенция помола высока, а вероятность возникновения дефектов, связанных с чрезмерным помолом, значительно снижена.
II. Применение многопроцессной технологии на монокристаллических кремниевых пластинах.
1. После нарезки крупно измельчите обе стороны.
Области применения: Удаление неровностей поверхности и слоев, поврежденных при резке по внутреннему кругу и проволочной резке, а также контроль общего отклонения толщины кремниевых пластин.
Выбор абразива: плоский оксид алюминия с размером частиц 1,5-5 мкм, используемый в виде шлифовальной суспензии на водной основе для шлифовки чугунных шлифовальных дисков двухсторонних шлифовальных станков.
Результаты процесса: по сравнению с обычным белым корундом скорость удаления материала более стабильна, толщина подповерхностного слоя повреждений уменьшается с 8-12 мкм до 3-5 мкм; на поверхности кремниевой пластины отсутствуют плотные микроцарапины, а время последующей полировки сокращается более чем на 30%; расход абразива снижается на 40%, а износ шлифовального диска оборудования уменьшается.
2. Снятие фаски и шлифовка кромок монокристаллических кремниевых пластин.
Края кремниевых пластин являются зонами концентрации напряжений, и обычные абразивы, такие как белый корунд или зеленый карбид кремния, легко могут вызывать сколы и микротрещины на краях. Плоские частицы оксида алюминия обеспечивают бережную и равномерную обработку краев кремниевых пластин, эффективно подавляя микротрещины на краях и повышая выход годной продукции в последующих процессах высокотемпературной эпитаксии и склеивания. Это специализированный абразив для полировки краев полупроводниковых пластин.
3. Предварительная полировка (предварительная шлифовка методом химико-механической полировки)
Выбор: Сверхтонкий плоский оксид алюминия в сочетании с полиуретановой абразивной подушкой в качестве выравнивающего процесса перед химико-механической полировкой.
Цель: Снизить шероховатость поверхности Ra до 0,8–1,5 нм, значительно сократить время полировки конечной суспензии для химико-механической полировки на основе диоксида кремния, снизить затраты на расходные материалы для химико-механической полировки, уменьшить количество дефектов в виде царапин и повысить выход годных пластин до более чем 99%.
III. Крупномасштабное применение на поликристаллических кремниевых подложках для фотоэлектрических элементов.
После того, как поликристаллические кремниевые слитки получают квадратную форму, кремниевые блоки разрезаются. Существует два основных сценария для массового производства поликристаллических кремниевых пластин для фотоэлектрических элементов:
1. Двусторонняя шлифовка и выравнивание поликристаллических кремниевых пластин: Традиционные абразивы без использования абразивных материалов содержат неровный оксид алюминия, который легко образует межзеренные царапины на границах зерен поликристаллического кремния. Шлифовка плоским скользящим оксидом алюминия оказывает щадящее воздействие и не образует дефектов в виде борозд вдоль границ зерен, обеспечивая равномерную толщину всей поликристаллической кремниевой пластины, уменьшая проблемы с разрывами линий при печати серебряной пастой и подходит для предварительной обработки кремниевых пластин для ячеек PERC и TOPCon.
2. Шлифовка для истончения ультратонких поликристаллических кремниевых пластин: Для ультратонких кремниевых пластин режущая сила плоского абразива является мягкой, что эффективно предотвращает деформацию и растрескивание кремниевой пластины и значительно повышает процент успешных шлифовок ультратонких кремниевых пластин.
