的迅猛发展需要更多的硅原料及切割设备来支撑。
      除太阳能电池外，硅片的巨大需求同样表现在集成电路等半导体产业上。硅占整个半导
体材料的

95%以上，单晶硅片是半导体器件生产的关键性基材，是当之无愧的电子产业的

基础支撑材料。

2005 年我国集成电路产业消耗的电子级多晶硅约 1000 吨，太阳能电池多晶

硅约

1400 吨；2006 年，我国集成电路产业消耗的电子级多晶硅约 1200 吨，太阳能电池多

晶硅约

3640 吨。预计到 2010 年，电子级多晶硅年需求量将达到约 2000 吨，光伏级多晶硅

年需求量将达到约

4200 吨。随着全球各国能源结构的调整，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。硅原料的供不应求，切割加工能力的
落后和严重不足构成了产业链的瓶颈，严重阻碍了我国太阳能和半导体产业的发展。因此，
未来的

3 至 5 年间，将是中国晶硅产业快速发展的黄金时期。

1 硅片切割的常用方法：
      硅片加工工艺流程一般经过晶体生长、切断、外径滚磨、平边、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、
清洗、包装等阶段。近年来光伏发电和半导体行业的迅速发展对硅片的加工提出了更高的要
求

(图 1.2)：一方面为了降低制造成本，硅片趋向大直径化。另一方面要求硅片有极高的平

面度精度和极小的表面粗糙度。所有这些要求极大的提高了硅片的加工难度，由于硅材料具
有脆、硬等特点，直径增大造成加工中的翘曲变形，加工精度不易保证。厚度增大、芯片厚度
减薄造成了材料磨削量大、效率下降等。

       硅 片切 片
作为硅片加工
工艺流程的关
键工序，其加
工效率和加工质量直接关系到整个硅片生产的全局。对于切片工艺技术的原则要求是：

①切

割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。

②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。

③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。
      目前，硅片切片较多采用内圆切割和自由磨粒的多丝切割(固定磨粒线锯实质上是一种
用线性刀具替代环型刀具的内圆切割

)。内圆切割是传统的加工方法（图 1.3a），材料的利

用率仅为

40％～50％左右；同时，由于结构限制，内圆切割无法加工 200mm 以上的大中

直径硅片。

                          （ a ） 为
内圆切割

                      

（

b）为多丝切割

                                  图 1.3 
多丝切割与内圆切割原理