(1)冷卻液:金剛線切割冷卻液的主要成分是表面活性劑、分散劑、消泡劑和水等成分。性能優(yōu)良的切割液具有良好的懸浮性、分散性和易清洗性。表面活性劑通常都能夠有較好的親水性,在硅片清洗過程中比較容易清洗掉。這些助劑在水中不斷攪拌和循環(huán)會產生大量的泡沫,導致冷卻液流量下降,冷卻性能受到影響,泡沫嚴重甚至會出現(xiàn)泡沫溢出等問題,嚴重影響使用。故通常冷卻液都會配合消泡劑使用。傳統(tǒng)的有機硅、聚醚類的消泡劑為保證消泡性能,消泡劑通常親水性差,在水中溶劑破乳析出,容易在在后續(xù)清洗中非常容易吸附并殘留在硅片表面,從而產生制絨白斑問題。
且不能與冷卻液的主體成分很好的配伍,故必須制成雙組份,使用稀釋時主體成分和消泡劑分別加入水中稀釋,使用過程中要根據泡沫情況需要進行補加,無法定量控制消泡劑的使用和補加量,很容易使得消泡劑過量使用,導致硅片表面殘留物增加,操作起來也較不方便,但由于其主體成分原料和消泡劑原料價格比較低廉,故國內大多數(shù)冷卻液均采用此種配方體系;另一種冷卻液采用新型的消泡劑,可以與主體成分很好的配伍,不需要補加,能夠有效的定量控制其用量,可有效防止過量使用,操做起來也非常方便,配合適當?shù)那逑垂に?,其殘留物可以控制到很低水平,日本和國內少?shù)廠家采用此種配方體系,但由于其原料成本較高,其價格優(yōu)勢并不明顯。
(2)膠水及樹脂版:金剛線切割過程的后期,靠近進線端硅片已經提前切透,出線端硅片還未切透,提前切透的金剛線已經開始切割到膠層和樹脂版,由于硅棒膠水和樹脂板都是環(huán)氧樹脂類的產品,其軟化點基本在55-95℃之間,如果膠層或者樹脂板的軟化點偏低很容易在切割過程中發(fā)熱導致其變軟熔化,附著在鋼線和硅片表面,造成金剛線的切割能力下降,或者硅片收到樹脂沾污,一旦附著后就很難清洗掉,此類污染多發(fā)生在硅片的出刀面邊緣附近。
(3)硅粉:在金剛線切割過程中會產生大量硅粉,隨著切割的進行,砂漿冷卻液中的微粉含量會越來越高,當微粉量足夠大時,便會粘附在硅片表面,而且金剛線切割產生的硅粉的粒型和粒徑導致其更容易吸附在硅片表面,使其難以清洗干凈。因此,在進行硅塊切割時要保證冷卻液的更新量和質量,降低冷卻液中的微粉含量。
(4)清洗劑:目前使用金剛線切割的廠家大多同時在使用砂漿切割,大多還是沿用砂漿切割的預沖洗、清洗的工藝和清洗劑等,單金剛線切割技術從切割機理、配套的線、冷卻液等都與砂漿切割存在較大的差異,故其相應的清洗工藝,清洗劑用量、配方等都應針對金剛線切割做成相應的調整。清洗劑就是一個重要的方面,原有的清洗劑配方中的表面活性劑、堿度等不一定適合清洗金剛線切割的硅片,應針對金剛線硅片的表面情況、冷卻液中的成分及表面殘留物的情況開發(fā)有針對性的清洗劑,并采取與之配合的清洗工藝。如前所述的消泡劑成分,就是砂漿切割中不需要的成分。
(5)水:金剛線切割、預沖洗及清洗溢流的水中如果含有雜質,可能會吸附到硅片表面。