硅片切割技术的现状和发展趋势

摘要：随着全球各国绿色能源的推广和近年来半导体产业的超常规发展，硅片市场的供
需已极度不平衡，切割加工能力的落后和产能的严重不足已构成了产业链的瓶颈。作为硅
片(晶圆) 上游生产的关键技术，近年来崛起的新型硅片多丝切割技术具有切割表面质量
高、切割效率高和可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点。由于驱动研磨液的切割丝在加
工中起重要作用，与刀损和硅片产出率密切关联，故对细丝多丝切割的研究具有迫切与
深远的意义。

关键词：晶圆，多丝切割，细丝，产出率，切削量

0 引言：

     硅片切割是电子工业主要原材料一硅片(晶圆)生产的上游关键技术，切割的质量与规
模直接影响到整个产业链的后续生产。在电子工业中，对硅片的需求主要表现在太阳能光
伏发电和集成电路等半导体产业上。

     光伏发电是利用半导体材料光生伏打效应原理直接将太阳辐射能转换为电能的技术。
资料显示，太阳能每秒钟到达地面的能量高达 80 万千瓦，假如把地球表面 0.1%的太阳能
转为电能，转变率 5%，每年发电量可达 5.6×1012 千瓦小时，相当于目前世界上能耗的
40 倍。随着全球矿物资源的迅速消耗，人们环保意识的不断增强，充分利用太阳的绿色
能源被高度重视（图 1.1 为近年来全球太阳能电池产量），发展势头及其迅猛。

      晶体硅片是制作光伏太阳能电池的主要材料，每生产1MW 的太阳能电池组件需要
17 吨左右的原料。Clean Edge 预计，全球太阳能发电市场的规模将从 2005 年的 110 亿美元