Glossar: Drahtsägen, Slurry und Siliciumcarbid von A bis Z
Kurze Erklärungen der Begriffe, die in den Artikeln von Kerf & Korn vorkommen. Englische Fachbegriffe, die in der Branche auch im Deutschen verwendet werden, stehen in Klammern.
- Acheson-Verfahren
- Herstellung von Siliciumcarbid aus Quarzsand und Koks in einem elektrischen Widerstandsofen mit Graphitkern, benannt nach Edward G. Acheson (1891). Siehe Siliciumcarbid.
- Abfallhierarchie
- Rangfolge der Abfallbewirtschaftung nach Artikel 4 der Richtlinie 2008/98/EG: Vermeidung, Vorbereitung zur Wiederverwendung, Recycling, sonstige Verwertung, Beseitigung. Siehe Sicherheit und Umwelt.
- Block, Ingot, Brick
- Der Siliciumkristall vor dem Sägen. „Ingot“ meint oft den gezogenen oder gegossenen Kristall, „Brick“ den daraus zugeschnittenen, quaderförmigen Block.
- Dekanter
- Zentrifuge mit Förderschnecke, die Feststoff und Flüssigkeit kontinuierlich trennt.
- Diamantdraht
- Sägedraht mit fest gebundenen Diamantkörnern; Gegenstück zum Slurry-Verfahren. Siehe Umstieg auf Diamantdraht.
- Drahtfeld (wire web)
- Die parallelen Drahtabschnitte zwischen den Führungsrollen einer Mehrdrahtsäge.
- ds3, ds50, ds94
- Kennwerte einer Korngrößenverteilung nach FEPA 42-2: Korngröße am 3-%-, 50-%- und 94-%-Punkt der Verteilungskurve. Siehe Körnungsnormen.
- F-Körnung
- Körnungsbezeichnung der FEPA für Schleifkörner in gebundenen Schleifmitteln und allgemeinen industriellen Anwendungen; F4 bis F220 als Makrokörnungen, F230 bis F2000 als Mikrokörnungen.
- FEPA
- Fédération Européenne des Fabricants de Produits Abrasifs, europäischer Verband der Schleifmittelhersteller und Herausgeber der F- und P-Körnungsnormen.
- Führungsrolle (wire guide)
- Gerillte Walze, über die der Sägedraht geführt wird; die Rillenteilung bestimmt Waferdicke plus Schnittfuge.
- GC, C
- Japanische Kurzzeichen für grünes (GC) und schwarzes (C) Siliciumcarbid, zum Beispiel in „GC#1000“.
- Glykol, PEG
- Polyethylenglykol, die übliche Trägerflüssigkeit der Sägeslurry; PEG200 bezeichnet eine mittlere Molmasse um 200 g/mol. Siehe Zusammensetzung der Slurry.
- Hydrozyklon
- Kegelförmiger Fliehkraftabscheider ohne bewegte Teile; trennt grobe und schwere Teilchen (Unterlauf) von feinen und leichten (Oberlauf). Siehe Aufbereitung und Rückgewinnung.
- Kerf, Kerf Loss
- Schnittfuge bzw. der dabei als Pulver verlorene Werkstoff. Siehe Sägeverlust.
- Klassieren
- Trennen eines Kornkollektivs nach Korngröße, zum Beispiel mit Sieben, Hydrozyklonen oder Windsichtern.
- Lose Körnung (loose abrasive)
- Schleifkorn, das frei in einer Flüssigkeit vorliegt und vom Draht nur transportiert wird; Gegensatz: gebundene Körnung (fixed abrasive).
- Mehrdrahtsäge (multi-wire saw)
- Maschine, die mit einem vielfach um Rollen gewickelten Draht einen Block in einem Durchgang in viele Wafer zerlegt. Siehe Mehrdrahtsägen: das Prinzip.
- Mikrokörnung
- Körnung, deren Verteilung durch Sedimentation bestimmt wird; nach FEPA F230 bis F2000.
- Magnetscheidung
- Abtrennen magnetischer Teilchen, etwa Stahlabrieb vom Sägedraht, mit Magnetfeldern.
- Mastergrits
- Zertifizierte Referenzkörnungen, mit denen Messgeräte für die Korngrößenbestimmung nach FEPA 42-2 kalibriert werden.
- Moissanit
- Natürlich vorkommendes Siliciumcarbid; sehr selten.
- Mono- und multikristallin
- Monokristallines Silicium besteht aus einem einzigen Kristall (meist nach dem Czochralski-Verfahren gezogen), multikristallines aus vielen Kristallkörnern (gegossen).
- Nebenprodukt
- Rechtlicher Begriff (Artikel 5 der Abfallrahmenrichtlinie, § 4 KrWG) für einen Stoff, der bei einer Herstellung anfällt und unter bestimmten Bedingungen nicht als Abfall gilt.
- Oberlauf, Unterlauf
- Die beiden Austräge eines Hydrozyklons: oben die feine, flüssigkeitsreiche Fraktion, unten die grobe, feststoffreiche.
- Polytyp
- Kristallvariante von SiC mit eigener Stapelfolge der Atomlagen; für Leistungshalbleiter wird meist 4H-SiC verwendet. Siehe SiC in der Leistungselektronik.
- Propylencarbonat
- Organische Flüssigkeit mit deutlich geringerer Viskosität als PEG200, die in Versuchen als Trägerflüssigkeit für Slurries getestet wurde.
- REACH
- EU-Chemikalienverordnung (EG) Nr. 1907/2006 zu Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe.
- Sägeriefe (saw mark)
- Sichtbare Rille auf der Waferoberfläche, etwa durch Körnungsmangel, Überkorn oder Drahtprobleme.
- Schädigungstiefe (subsurface damage)
- Zone mit Mikrorissen unter der gesägten Oberfläche, die vor der Weiterverarbeitung entfernt wird.
- Sedimentation
- Absetzen von Teilchen in einer Flüssigkeit; Grundlage der Korngrößenmessung bei Mikrokörnungen und vieler Trennverfahren.
- Siliciumcarbid (SiC)
- Harte, temperaturbeständige Verbindung aus Silicium und Kohlenstoff; als Korn Schleifmittel der Sägeslurry, als Einkristall Halbleiter für die Leistungselektronik.
- Slurry
- Suspension aus Schleifkorn und Trägerflüssigkeit, im Waferschneiden meist SiC in PEG.
- Strukturierter Draht
- Stahldraht mit gewellter oder gekräuselter Form, der im Slurry-Verfahren mehr Körnung in den Schnitt transportiert.
- Spiegeleintrag
- Abfallart, für die das Abfallverzeichnis einen gefährlichen (mit Sternchen) und einen nicht gefährlichen Schlüssel vorsieht; die Zuordnung hängt von der Zusammensetzung ab.
- Texturierung
- Ätzen der Waferoberfläche, um die Lichtreflexion einer Solarzelle zu senken; muss an das Sägeverfahren angepasst sein.
- Trichlorsilan
- Chlorverbindung des Siliciums, Zwischenprodukt bei der Herstellung von Reinstsilicium; als möglicher Verwertungsweg für Silicium aus dem Sägeverlust diskutiert.
- TTV (total thickness variation)
- Differenz zwischen größter und kleinster Dicke eines Wafers.
- Viskosität
- Zähigkeit einer Flüssigkeit; bestimmt bei der Slurry, wie gut Körner in der Schwebe bleiben und in den Schnitt transportiert werden, und wie viel Antriebsleistung die Säge braucht.
- Wasserstoffbildung
- Reaktion frischer Siliciumoberflächen mit Wasser, besonders in alkalischem Milieu; Sicherheitsthema in wässrigen Prozessen.
- Zwei- und Dreikörper-Abrasion
- Bei der Dreikörper-Abrasion rollen lose Körner zwischen Draht und Werkstück (Slurry-Verfahren), bei der Zweikörper-Abrasion ritzen fest gebundene Körner das Werkstück (Diamantdraht).
- Wafer
- Dünne Scheibe aus einem Halbleiterkristall, Ausgangsmaterial für Solarzellen und Chips.
Sägen & WaferMehrdrahtsägen: das Prinzip
Drahtfeld, Führungsrollen, Vorschub: wie aus einem Siliciumblock in einem Durchgang Hunderte Wafer werden.
Slurry & AufbereitungWoraus eine Sägeslurry besteht
SiC-Körnung, Polyethylenglykol, Additive: was jede Komponente leistet und wie die Slurry im Betrieb altert.
Slurry & AufbereitungAufbereitung und Rückgewinnung
Zentrifugen, Hydrozyklone, Ätzen, Verdampfen: die fünf Grundschritte der Slurry-Aufbereitung.