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　　作者：Sindy Würzner, Annemarie Falke, Rajko Buchwald, Hans Joachim Möller
摘要：在光伏行業利用金剛石線對硅晶片進行鋸切的工藝還有待進一步發展完善。該技術切割速率高，水冷卻液成本低，因而整體成本較低，應用前景可觀；但還有待于和現有的工藝生產鏈特別是多晶硅的鋸切工藝整合在一起。其中，工業需求較高的工藝便是硅晶片的表面質量，例如光學外觀、總厚度偏差（TTV）、蝕刻特性、亞表面和表面損傷等質量屬性，這些因素都影響著晶片的機械穩定性。
       本論文旨在分析不同線速度對多晶硅晶片表面損傷的影響。首先，利用拉曼顯微鏡對非結晶區分布進行測量；觀察發現隨著線速度的增大，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聯。然后，利用共聚焦激光掃描顯微（CLSM）對硅晶片的拋光蝕刻斜切試樣的微裂縫深度進行分析。此外，本論文還研究了清潔處理程序和不同晶粒取向對鋸切損傷特性的影響。
       關鍵詞：金剛石線,硅,線速度,表面損傷,微裂縫深度,材料應力,非晶相,表面粗糙度
1、引言
       基于固結磨粒的金剛石線鋸技術可以替代基于自由磨粒的標準泥漿，應用前景十分可觀。利用金剛石線鋸切技術的硅晶片生產工藝具有切割速率高、水冷卻液成本低的優勢，同時也保持了較好的晶片表面質量。但硅晶片表面和亞表面質量性能的進一步提高則需要更高性能的金剛石線鋸切技術。鋸切損傷的程度對于晶片穩定性有重要影響，要想提高晶片質量穩定性，就需要最大程度地降低晶片的表面損傷。

       在鋸切過程中，金剛石線引起的機械應力作用于晶片表面。表面損傷的程度受鋸切工藝參數的影響，其中就有金剛石線的速度。此外，由于晶體取向對裂紋深度的依賴性，硅的結晶化對表面損傷會有影響。本研究在不同線速度下對硅晶片進行鋸切，然后對其進行拉曼光譜分析，對材料應力的分布和表面可能存在的相變進行了詳細研究。建立了一種計算晶片表面上非晶-結晶硅比例r的系統方法，以此來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硅表面的影響；利用CLSM求得從硅晶片上拋光蝕刻斜切下來的試樣表面粗糙度和微裂縫的深度分布。特別是線速度參數對表面質量的影響進行了詳細分析。 
2、試樣