切片

　　在单晶硅滚圆或切方块工序完成后，接着需要对单晶硅棒切片。切片是硅片制备中的一道重要工序之一，微电子工业用的单晶硅在切片时，硅片的厚度，晶向，翘曲度和平行度是关键参数，需要严格控制。经过这道工序晶锭重量损耗了大约三分之一。太阳电池用单晶硅片的厚度约为200～300um，也有报道硅片厚度可为150um 左右。单晶硅锭切成硅片，通常采用内圆切割机或线切割机。内圆切割机是高强度轧制圆环状钢板刀片，外环固定在转轮上，将刀片拉紧，环内边缘有坚硬的颗粒状金刚石。切片时，刀片高速旋转，速度达到1000～2000r／min。在冷却液的作用下，固定在石墨条上的单晶硅向刀片会做相对移动。这种切割方法，技术成熟，刀片稳定性好，硅片表面平整度较好，设备价格相对较便宜，维修方便。但是由于刀片有一定的厚度，在250～300um 左右，约有1/2 的晶体硅在切片过程中会变成锯末，所以这种切片方式的晶体硅材料的损耗很大；而且，内圆切割机切片的速度较慢，效率低，切片后硅片的表面损伤大。

　　另一种切片方法是线切割，通过粘有金刚石颗粒的金属丝的运动来达到切片的目的。线切割机的使用始于1995 年，一台线切割机的产量相当于35 台内圆切割机。通常线切割的金属直径仅只有180um，对于同样的晶体硅，用线切割机可以使材料损耗降低，在25％左右，所以切割损耗小，而且线切割的应力小，切割后硅片的表面损伤较小；但是，硅片的平整度稍差，设备相对昂贵，维修困难。太阳电池用单晶硅片对硅片平整度的要求并不高；因此线切割机比较适用于太阳电池用单晶硅的切片。切片结束后，将硅片清洗，检测厚度、翘曲度、平整度、电阻率和导电类型。

　　倒角

　　倒角工艺是用具有特定形状的砂轮磨去硅片边缘锋利的崩边、棱角、裂缝等。硅片边缘的锋利的崩边、棱角、裂缝等会给以后的表面加工和集成电路工艺带来以下一些危害：

　　a.使硅片在加工和维持过程中容易产生碎屑，这些碎屑会对硅片表面造成损伤，损坏光刻掩膜，使图形产生针孔等问题；

　　b.在硅片后续热加工（如高温氧化，扩散等）过程中，棱角、崩边、裂缝处的损伤会在硅片中产生位错，并且这些位错会通过滑移或增殖过程向晶体内部传播；

　　c.在硅片外延工艺中，硅片边缘的棱角、崩边、裂缝的存在还会导致外延的产生。

　　磨片

　　切片完成以后，对于硅片表面要进行研磨机械加工。磨片工艺要达到如下的目的：

　　a.去除硅片表面的刀疤，使硅片表面加工损伤均匀一致；

　　b.调节硅片厚度，使片与片之间厚度差逐渐缩小；并提高表面平整度和平行度。磨片机通常为行星式结构。存在上磨盘公转，上磨盘自转，下磨盘自转和硅片自转四种运动，可以对硅片正反两面同时实现均匀的研磨。在实际研磨的过程中，由于硅片的硬度，应使上盘压力逐渐增大，最终使硅片承受压力达到一定数值。磨片工艺的质量和研磨速率主要取决于磨料的粒度、浓度、性质、硅片所受的压强，研磨时间等因素有关。磨片工艺中较常出现的问题主要有如下三种：

　　a.硅片表面会出现浅而粗短的划伤。这种损伤是磨料颗粒不均匀所引起的。这就要求磨料颗粒均匀，注意设备的清洁；

　　b.硅片表面会出现深而细长的划伤。这种损伤很可能是磨料中混入了尖硬的其它颗粒；

　　c.硅片表面有裂纹。这种损伤一般是由于上磨盘压力太大所引起的；