大尺寸硅片的切割方法和大尺寸硅片的切割设备与流程

专利2023-04-10  144



1.本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种大尺寸硅片的切割方法和大尺寸硅片的切割设备。


背景技术:

2.半导体行业的快速发展,硅片的需求量不断上升,对硅棒进行切割从而获得合格的硅片是硅片的生产加工过程中的重要一环。
3.随着半导体技术的升级,不断追求成本的最优化,166mm及以下的小尺寸硅片正快速的被182mm及以上的大尺寸硅片替代,182mm及210mm等规格的大尺寸硅片市场占比逐年递增。
4.现有的硅片切割大多是采用两导辊带动切割线对硅棒进行切割,大尺寸硅片匹配大轴间距的切割模式,随着轴间距的增大,切割线在导辊径向受力小或不受力,切割线在高速切割硅棒过程中,受到的负载不均匀,跳动性大,导致大尺寸硅片薄厚误差较大,影响大尺寸硅片的成品质量。


技术实现要素:

5.本发明提供一种大尺寸硅片的切割方法和大尺寸硅片的切割设备,用以解决现有技术中切割线跳动,导致大尺寸硅片薄厚误差较大的问题。
6.本发明提供一种大尺寸硅片的切割方法,包括:
7.控制待切割的硅棒移动至切割线网的切割零点位置,所述切割线网包括切割线沿导辊组件的周向绕设于所述导辊组件形成的多条切割线段,所述多条切割线段沿所述导辊组件的轴向排列,所述导辊组件包括呈三角形排布的三个导辊,三个所述导辊的轴向方向平行;
8.控制所述硅棒向所述切割线网移动,并控制所述切割线沿所述导辊组件的周向作周期性的往复运动切割所述硅棒,得到多个大尺寸硅片;
9.其中,所述切割线在第一个切割周期的进线过程切入所述硅棒的深度为目标深度,所述切割线沿所述导辊组件周向的第一转动方向运动对应所述进线过程,所述切割线沿所述导辊组件周向的第二转动方向运动对应返线过程,所述第一转动方向和所述第二转动方向相反,每个切割周期包括所述进线过程和所述返线过程。
10.根据本发明提供一种的大尺寸硅片的切割方法,所述目标深度为0.8毫米-1.0毫米。
11.根据本发明提供一种的大尺寸硅片的切割方法,所述切割零点位置为距离所述切割线网目标距离的位置。
12.根据本发明提供一种的大尺寸硅片的切割方法,所述目标距离为0.2毫米-0.4毫米。
13.根据本发明提供一种的大尺寸硅片的切割方法,所述控制待切割的硅棒移动至切
割线网的切割零点位置,包括:
14.控制所述硅棒以第一速度移动至距离所述切割线网第一距离的位置,所述第一距离大于所述目标距离;
15.控制所述硅棒以第二速度移动至所述切割零点位置,所述第一速度大于所述第二速度。
16.根据本发明提供一种的大尺寸硅片的切割方法,所述第一距离为10毫米-20毫米。
17.本发明还提供一种大尺寸硅片的切割设备,包括:
18.导辊组件,所述导辊组件包括呈三角形排布的三个导辊,三个所述导辊的轴向方向平行;
19.切割线,所述切割线沿所述导辊组件的周向绕设于所述导辊组件形成多条切割线段,所述多条切割线段沿所述导辊组件的轴向排列形成切割线网;
20.工作台,所述工作台用于放置待切割的硅块;
21.驱动机构,所述驱动机构与所述导辊组件及所述切割线连接,所述驱动机构用于驱动所述切割线沿所述导辊组件的周向作周期性的往复运动;
22.控制器,所述控制器与所述工作台及所述驱动机构连接,所述控制器用于基于上述大尺寸硅片的切割方法,控制所述工作台和所述驱动机构切割所述硅棒,得到大尺寸硅片。
23.根据本发明提供一种的大尺寸硅片的切割设备,沿所述导辊的周向设有线槽,多个所述线槽沿所述导辊的周向排布,所述线槽用于容纳所述切割线段,所述导辊的多个所述线槽与所述多条切割线段一一对应。
24.根据本发明提供一种的大尺寸硅片的切割设备,相邻两个所述线槽的间距为0.20毫米-0.22毫米,所述切割线的线径为0.035毫米-0.040毫米。
25.根据本发明提供一种的大尺寸硅片的切割设备,所述切割线段对应的两个所述导辊的所述线槽呈交错设置。
26.根据本发明提供一种的大尺寸硅片的切割设备,交错设置的两个所述线槽错开的距离为0.5毫米-1毫米,同一所述导辊上呈交错设置的所述线槽的个数为2个-5个。
27.本发明还提供一种大尺寸硅片,所述大尺寸硅片采用上述的大尺寸硅片的切割方法切割得到。
28.本发明还提供一种大尺寸硅片的切割装置,包括:
29.第一处理模块,用于控制待切割的硅棒移动至切割线网的切割零点位置,所述切割线网包括切割线沿导辊组件的周向绕设于所述导辊组件形成的多条切割线段,所述多条切割线段沿所述导辊组件的轴向排列,所述导辊组件包括呈三角形排布的三个导辊,三个所述导辊的轴向方向平行;
30.第二处理模块,用于控制所述硅棒向所述切割线网移动,并控制所述切割线沿所述导辊组件的周向作周期性的往复运动切割所述硅棒,得到多个大尺寸硅片;
31.其中,所述切割线在第一个切割周期的进线过程切入所述硅棒的深度为目标深度,所述切割线沿所述导辊组件周向的第一转动方向运动对应所述进线过程,所述切割线沿所述导辊组件周向的第二转动方向运动对应返线过程,所述第一转动方向和所述第二转动方向相反,每个切割周期包括所述进线过程和所述返线过程。
32.本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述大尺寸硅片的切割方法的步骤。
33.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述大尺寸硅片的切割方法的步骤。
34.本发明提供的大尺寸硅片的切割方法和大尺寸硅片的切割设备,通过控制切割线在第一个切割周期的进线过程切入硅棒的深度达到目标深度,防止切割过程中切割线抖动对大尺寸硅片的厚度和ttv的均匀性造成影响,提升大尺寸硅片的成品质量和切割良率提升。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本发明提供的大尺寸硅片的切割方法的流程示意图;
37.图2是本发明提供的大尺寸硅片的切割设备的立体结构示意图;
38.图3是本发明提供的大尺寸硅片的切割设备的俯视图;
39.图4是本发明提供的大尺寸硅片的切割设备的侧视图;
40.图5是本发明提供的大尺寸硅片的切割装置的结构示意图;
41.图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
42.附图标记:
43.110:第一导辊;111:第一轴承箱;120:第二导辊;121:第二轴承箱;130:第三导辊;131:第三轴承箱;
44.200:切割线;210:切割线网;
45.310:第一储线轮;320:第二储线轮;
46.400:直角尺。
具体实施方式
47.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
48.在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接,或有线通信连接,或无线通信连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
50.在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
51.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
52.此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
53.切割工序是制备硅片的一道重要工序,切割原理是转动的切割线上携带着磨料颗粒,磨料颗粒的硬度大于多晶硅,依靠磨料颗粒的棱角不断地对硅块进行磨削,起到切割作用。
54.硅片的薄厚误差是衡量硅片品质的重要指标,表征薄厚误差的参数包括总厚度变化(total thickness variation,ttv)、ttv均值和厚度均值。
55.ttv为在一张硅片取5个点,硅片厚度最高点与最低点的偏差,ttv均值为一次切割的所有硅片的ttv的求和平均值,厚度均值为一次切割的所有硅片的厚度的求和平均值。
56.本发明实施例提供一种大尺寸硅片的切割方法,用以解决大尺寸硅片切割过程中,切割线跳动性大,导致大尺寸硅片薄厚误差较大,影响大尺寸硅片的成品质量的问题。
57.下面结合图1至图4描述本发明实施例的大尺寸硅片的切割方法,该方法的执行主体可以为设备的控制器,或者云端,或者边缘服务器。
58.在本发明实施例中,大尺寸硅片的切割方法切割得到的大尺寸硅片可以应用于各类半导体器件的制造,如各类二极管、晶体管、场效应管、光伏电池等。
59.如图1所示,本发明实施例的大尺寸硅片的切割方法包括步骤11至步骤12。
60.步骤11、控制待切割的硅棒移动至切割线网210的切割零点位置。
61.其中,切割线网210包括切割线200沿导辊组件的周向绕设于导辊组件形成的多条切割线段,多条切割线段沿导辊组件的轴向排列,导辊组件包括呈三角形排布的三个导辊,三个导辊的轴向方向平行。
62.如图2所示,导辊组件包括第一导辊110、第二导辊120和第三导辊130,三个导辊呈三角形排布,第一导辊110和第二导辊120可以位于第三导辊130的上方。
63.多条切割线段沿导辊组件的轴向排列,在第一导辊110和第二导辊120之间形成切
割线网210。
64.可以理解的是,导辊组件的三个导辊呈三角形排布,导辊组件整体为底面为三角形的立方体,切割线200沿导辊组件的周向绕设于导辊组件,立方体的三个矩形面处均可以形成切割线网210以切割硅棒。
65.在该步骤中,控制待切割的硅棒移动至切割线网210的切割零点位置,实现硅棒切割程序的对刀设置。
66.在该实施例中,切割线200可以为金刚石切割线,金刚石切割线是以金刚石的微小颗粒为磨料颗粒,金刚石的硬度大,可以有效提高切割线200的切割能力,加快切割速度。
67.步骤12、控制硅棒向切割线网210移动,并控制切割线200沿导辊组件的周向作周期性的往复运动切割硅棒,得到多个大尺寸硅片。
68.在该步骤中,控制硅棒以一定的速度向着切割线网210移动,同时控制导辊组件的导辊交替进行第一转动方向和第二转动方向的转动,带动切割线200沿导辊组件的周向作周期性的往复运动,以切割硅棒,得到多个大尺寸硅片。
69.切割线200沿导辊组件周向的第一转动方向运动对应进线过程,切割线200沿导辊组件周向的第二转动方向运动对应返线过程,第一转动方向和第二转动方向相反,每个切割周期包括进线过程和返线过程。
70.导辊组件的三个导辊沿导辊组件周向的第一转动方向转动,带动切割线200沿导辊组件周向的第一转动方向运动,对应切割线200的进线过程。
71.导辊组件的三个导辊沿导辊组件周向的第二转动方向转动,带动切割线200沿导辊组件周向的第二转动方向运动,对应切割线200的进线过程。
72.在该实施例中,每个切割周期包括进线过程和返线过程,通过进线过程和返线过程的不断交替,实现对硅棒的切割。
73.例如,如图2所示,第一储线轮310和第二储线轮320用于储存切割线200,第一转动方向为逆时针方向,第二转动方向为顺时针方向。
74.如图4所示,切割线200从第三导辊130开始,依次沿第二导辊120和第一导辊110绕设于导辊组件,在第二导辊120和第一导辊110形成切割线网210,距离d为第二导辊120和第一导辊110之间的轴间距。
75.三个导辊沿导辊组件周向的逆时针方向转动时,带动切割线200沿逆时针方向运动,第一储线轮310存储的切割线200进入第二储线轮320。
76.三个导辊沿导辊组件周向的顺时针方向转动时,带动切割线200沿顺时针方向运动,第二储线轮320存储的切割线200进入第一储线轮310。
77.可以理解的是,相关技术中切割大尺寸硅片,随着轴间距的增大,切割线200布线长度增加,切割线200的切割行程增大,磨损不均匀性增大,直接导致硅片的厚度和ttv均匀性变差。
78.在该实施例中,切割线200沿导辊组件的周向作周期性的往复运动切割硅棒,切割线200通过多个切割周期的进线过程和返线过程,往复切割硅棒,可以降低切割线200的局部过度磨损,提升切割线200磨损均匀性,进而改善大尺寸硅片的厚度和ttv的均匀性。
79.在该实施例中,切割线200在第一个切割周期的进线过程切入硅棒的深度为目标深度,目标深度是保证切割线200切割硅棒完全入刀的深度。
80.需要说明的是,在该实施例中,切割线200的切割周期是先进行进线过程,再切换为返线过程,进线过程和返线过程的切割线200切入硅棒的方向相反。
81.可以理解的是,进线过程和返线过程进行切换,切割线200切入硅棒的方向发生改变,引起切割线200速度的变化和抖动,在该实施例中,切割线200在第一个切割周期的进线过程,切入硅棒的深度保证在目标深度,可以在进线过程和返线过程进行切换时,防止切割线200抖动对大尺寸硅片的厚度和ttv的均匀性造成影响。
82.需要说明的是,在该实施例中,切割硅棒得到的大尺寸硅片可以为n型硅片,大尺寸硅片可以为182毫米规格的硅片。
83.根据本发明实施例提供的大尺寸硅片的切割方法,通过控制切割线200在第一个切割周期的进线过程切入硅棒的深度达到目标深度,防止切割过程中切割线200抖动对大尺寸硅片的厚度和ttv的均匀性造成影响,提升大尺寸硅片的成品质量和切割良率提升。
84.在一些实施例中,目标深度可以为0.8毫米-1.0毫米。
85.在该实施例中,切割线200在第一个切割周期的进线过程切入硅棒的深度设置为0.8毫米-1.0毫米,有效防止切割线200抖动对大尺寸硅片的厚度和ttv的均匀性造成影响。
86.需要说明的是,大尺寸硅片可以为182毫米规格的硅片,也可以为210毫米规格的硅片,目标深度设置为0.8毫米-1.0毫米,保证切割线200在第一个切割周期的进线过程切入硅棒的深度在成品的大尺寸硅片的尺寸的千分之四到千分之五之间,降低大尺寸硅片的ttv值,提升切割得到的大尺寸硅片的平整度。
87.在一些实施例中,切割零点位置为距离切割线网210目标距离的位置。
88.设置切割零点位置为距离切割线网210目标距离的位置,在切割零点位置处,硅棒与切割线网210的间距为目标距离,硅棒不与切割线网210接触。
89.在该实施例中,目标距离可以为0.2毫米-0.4毫米。
90.在实际执行中,目标距离可以为0.3毫米,硅棒在切割零点位置处时,硅棒与切割线网210中间的间隙可以塞进一张a4硬卡纸,可以借助a4硬卡纸来判断硅棒是否位于切割零点位置。
91.相关技术中,硅棒与切割线200的距离通常在2毫米左右或是与切割线200完全解除,这样切割线200无法稳定切入硅棒,进而影响成品硅片的厚度和ttv的均匀性。
92.需要说明的是,将硅棒移动至距离切割线网210目标距离的切割零点位置,可以保证切割线网210平稳地切入硅棒,改善大尺寸硅片的厚度和ttv的均匀性。
93.在一些实施例中,步骤11包括:控制硅棒以第一速度移动至距离切割线网210第一距离的位置,第一距离大于目标距离;
94.控制硅棒以第二速度移动至切割零点位置,第一速度大于第二速度。
95.在该实施例中,硅棒先快速移动到距离切割线网210第一距离的位置,再该为慢速移动,最终将硅棒移动至切割零点位置,保证对刀位置准确度的同时,减少对刀所需的时间。
96.在实际执行中,第一距离可以为10毫米-20毫米。
97.在实际执行中,先以第一速度下降工作台,将工作台上的硅棒移动至距离切割线网210上方15毫米的位置,改为慢速下降,硅棒移动至切割零点位置,目标距离可以为0.3毫米,保证硅棒与切割线网210不相互接触,中间的间隙可塞进一张a4硬卡纸。
98.下面对本发明实施例中切割线网210在导辊组件上的布置进行描述。
99.在一些实施例中,沿导辊的周向设有线槽,多个线槽沿导辊的周向排布,线槽用于容纳切割线段,导辊的多个线槽与多条切割线段一一对应。
100.沿导辊的周向设有线槽,线槽可以是绕导辊的环形槽,切割线200在导辊组件上的布置时,切割线200放置于线槽内。
101.在该实施例中,导辊组件的导辊向不同方向转动时,带动线槽内的切割线200向不同方向运动,通过进线过程和返线过程交替,往复切割硅棒,得到多个大尺寸硅片。
102.在该实施例中,相邻两个线槽的间距为0.20毫米-0.22毫米,切割线200的线径为0.035毫米-0.040毫米。
103.在实际执行中,同一个导辊上,相邻的两个线槽之间的间距可以为0.21毫米,切割线200的线径可以为0.038毫米。
104.在该实施例中,饶设于导辊组件的切割线200上的张力可以设为3.0牛顿-4.4牛顿,相邻两个线槽的间距为0.20毫米-0.22毫米,切割线200的线径为0.035毫米-0.040毫米的切割线网210适用于切割130微米-150微米厚度的大尺寸硅片。
105.在一些实施例中,切割线段对应的两个导辊的线槽呈交错设置。
106.在该实施例中,导辊组件的每个导辊上都均匀设置有多个线槽,切割线网210的切割线段在两个导辊之间,切割线段的一端在一个导辊的线槽内,切割线段的另一端在另一个导辊内。
107.切割线段对应的两个导辊的线槽呈交错设置,也即切割线段两端的线槽呈交错设置,该切割线段与导辊不是垂直接触的。
108.相关技术中,轴间距的增大,切割线200在径向受力小或不受力,切割线200在高速切割硅棒过程中受到的负载不均匀,导致沿径向方向跳动性大,影响硅片厚度和ttv的均匀性。
109.在该实施例中,切割线段对应的两个导辊的线槽呈交错设置,该种布线方式补偿了切割线200在导辊的径向方向受力,提供了切割线200的稳定性,控制切割线200的跳动,提升大尺寸硅片的厚度和ttv的均匀性。
110.在一些实施例中,交错设置的两个线槽错开的距离为0.5毫米-1毫米,同一导辊上呈交错设置的线槽的个数为2个-5个。
111.在该实施例中,两个线槽错开的距离可以根据线槽与各自对应的导辊的端部的距离计算得到。
112.在实际执行中,导辊的端部安装有轴承箱,通过测量两个线槽分别距离各自的轴承箱的距离,计算两个距离的差值即为两个线槽错开的距离。
113.例如,导辊组件包括第一导辊110、第二导辊120和第三导辊130,第一导辊110的端部安装有第一轴承箱111,第二导辊120的端部安装有第二轴承箱121,第三导辊130的端部安装有第三轴承箱131。
114.如图3所示,通过直角尺400测量第一导辊110上线槽距离第一轴承箱111的距离为l1,测量第二导辊120上线槽距离第二轴承箱121的距离为l2,两个线槽错开的距离为l2减l1。
115.在该实施例中,两个线槽错开的距离可以为0.5毫米-1毫米,导辊上呈交错设置的
线槽的个数可以为2个-5个,以使导辊上至少缠绕的2个-5个与导辊不垂直的切割线段,补偿了切割线200在导辊的径向方向受力,提供了切割线200的稳定性,控制切割线200的跳动,提升大尺寸硅片的厚度和ttv的均匀性。
116.在本发明实施例中,三个导辊上交错设置的切割线200布线方式,使得切割线200在导辊径向方向受力均衡,降低切割线200的跳动,相邻切割线段的距离设置以及切割线200的线径设置,实现大尺寸硅片的薄片切割。
117.下面介绍一个具体的实施例。
118.步骤一、粘接硅棒。
119.在该步骤中,硅棒所粘接的晶托和塑料板的平面度标准为:晶托=0.2毫米-0.3毫米,塑料板=0.2毫米-0.3毫米。
120.塑料板上胶层厚度可以设为0.2毫米-0.35毫米,硅棒的截面的边长尺寸为182
±
0.25毫米,以切割得到182规格的大尺寸硅片。
121.在粘接时,铁板胶的用量为0.052克/平方厘米-0.062克/平方厘米,粘棒胶的用量为0.07克/平方厘米-0.084克/平方厘米。
122.在实际执行中,晶托与塑料板粘连,塑料板与硅块粘连,保证对中性,将6500牛顿/平方米-900牛顿/平方米的压载强度依次压在塑料板和硅块表面,分别固化小于1小时和大于2.5小时的时间。
123.步骤二、切割线200布置。
124.在导辊组件上布置切割线200,初始布线网宽度在30毫米-50毫米,保证切割线200以一定的张力布置在导辊组件后,再进行包括多条切割线段的切割线网210的布置。
125.按照交错设置的两个线槽错开的距离为0.5毫米-1毫米,同一导辊上呈交错设置的线槽的个数为2个-5个,在导辊组件上布置切割线200,在第一导辊110和第二导辊120间形成切割线网210。
126.步骤三、对刀设置。
127.将粘接好的硅棒装入切片室,并夹紧晶托,不允许有晃动,先快速下降工作台,距离切割线网210为10毫米-20毫米的高度改为慢速下降。
128.硅棒下降至切割零点位置,硅棒与线网不允许相互接触,中间的间隙刚好塞进一张a4硬卡纸,a4硬卡纸的厚度约为0.3毫米。
129.步骤四、切割程序设定。
130.在该步骤中,按照表1所示的数值设置切割程序,控制工作台下降,导辊转动带动切割线200切割硅棒。
131.表1中位置表示切割线200在硅棒内的位置,负数表示切割线200还没有切入硅棒,台速表示工作台下降的速度。
132.线速为导辊带动切割线200运动的速度,进线表示进线过程的切割线200进线的长度,返线表示返线过程的切割线200返线的长度。
133.两端张力是切割线段两端的张力,例如,4.0/4.0为切割线段左端张力为4.0牛顿,右端张力为4.0牛顿,流量是切片机内液体流量,温度指切片机内的温度。
134.在该实施例中,在切割线200的第一个切割周期的进行,切入硅棒的深度保证在0.8毫米-1.0毫米。
135.步骤五、切割。
136.表1
[0137][0138]
往切片机大缸里加纯水270升-350升,加冷却液1.5升至3.0升,热机后开始切割。
[0139]
硅棒经切片、脱胶、插片、清洗、分选流程,检测记录每张硅片的厚度和ttv值。
[0140]
在该实施例中,ttv均值正常范围9微米-14微米,ttv均值大于14微米,增加错槽
数,ttv值小于9微米,减少错槽数。
[0141]
如表2所示,为根据本发明实施例的布线方式和切割程序进行切割的实施例1以及没有错槽、对刀和进线深度设置的对比例1的厚度数据。
[0142]
表2
[0143][0144]
在该实施例中,根据本发明实施例的布线方式和切割程序进行切割,可以有效降低ttv均值,提升大尺寸硅片的厚度和ttv的均匀性,提升大尺寸硅片的成品质量和切割良率提升。
[0145]
下面对本发明实施例提供的大尺寸硅片的切割设备进行描述,下文描述的大尺寸硅片的切割设备可采用上文描述的大尺寸硅片的切割方法切割硅棒,得到大尺寸硅片。
[0146]
本发明实施例提供的大尺寸硅片的切割设备,包括:
[0147]
导辊组件,导辊组件包括呈三角形排布的三个导辊,三个导辊的轴向方向平行;
[0148]
切割线200,切割线200沿导辊组件的周向绕设于导辊组件形成多条切割线段,多条切割线段沿导辊组件的轴向排列形成切割线网210;
[0149]
工作台,工作台用于放置待切割的硅块;
[0150]
驱动机构,驱动机构与导辊组件及切割线200连接,驱动机构用于驱动切割线200沿导辊组件的周向作周期性的往复运动;
[0151]
控制器,控制器与工作台及驱动机构连接,控制器用于上述大尺寸硅片的切割方法,控制工作台和驱动机构切割硅棒,得到大尺寸硅片。
[0152]
根据本发明实施例提供的大尺寸硅片的切割设备,通过控制切割线200在第一个切割周期的进线过程切入硅棒的深度达到目标深度,防止切割过程中切割线200抖动对大尺寸硅片的厚度和ttv的均匀性造成影响,提升大尺寸硅片的成品质量和切割良率提升。
[0153]
在一些实施例中,沿导辊的周向设有线槽,多个线槽沿导辊的周向排布,线槽用于容纳切割线段,导辊的多个线槽与多条切割线段一一对应。
[0154]
在一些实施例中,相邻两个线槽的间距为0.20毫米-0.22毫米,切割线200的线径为0.035毫米-0.040毫米。
[0155]
在一些实施例中,切割线段对应的两个导辊的线槽呈交错设置。
[0156]
在一些实施例中,交错设置的两个线槽错开的距离为0.5毫米-1毫米,同一导辊上呈交错设置的线槽的个数为2个-5个。
[0157]
本发明实施例还提供一种大尺寸硅片,该大尺寸硅片采用上述大尺寸硅片的切割方法切割得到。
[0158]
下面对本发明实施例提供的大尺寸硅片的切割装置进行描述,下文描述的大尺寸硅片的切割装置与上文描述的大尺寸硅片的切割方法可相互对应参照。
[0159]
如图5所示,本发明实施例提供的大尺寸硅片的切割装置包括:
[0160]
第一处理模块510,用于控制待切割的硅棒移动至切割线网的切割零点位置,切割线网包括切割线沿导辊组件的周向绕设于导辊组件形成的多条切割线段,多条切割线段沿导辊组件的轴向排列,导辊组件包括呈三角形排布的三个导辊,三个导辊的轴向方向平行;
[0161]
第二处理模块520,用于控制硅棒向切割线网移动,并控制切割线沿导辊组件的周向作周期性的往复运动切割硅棒,得到多个大尺寸硅片;
[0162]
其中,切割线在第一个切割周期的进线过程切入硅棒的深度为目标深度,切割线沿导辊组件周向的第一转动方向运动对应进线过程,切割线沿导辊组件周向的第二转动方向运动对应返线过程,第一转动方向和第二转动方向相反,每个切割周期包括进线过程和返线过程。
[0163]
在一些实施例中,目标深度为0.8毫米-1.0毫米。
[0164]
在一些实施例中,切割零点位置为距离切割线网目标距离的位置。
[0165]
在一些实施例中,目标距离为0.2毫米-0.4毫米。
[0166]
在一些实施例中,第一处理模块510,用于控制硅棒以第一速度移动至距离切割线网第一距离的位置,第一距离大于目标距离;
[0167]
控制硅棒以第二速度移动至切割零点位置,第一速度大于第二速度。
[0168]
在一些实施例中,第一距离为10毫米-20毫米。
[0169]
图6示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图6所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)610、通信接口(communications interface)620、存储器(memory)630和通信总线640,其中,处理器610,通信接口620,存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令,以执行大尺寸硅片的切割方法,该方法包括:控制待切割的硅棒移动至切割线网的切割零点位置,切割线网包括切割线沿导辊组件的周向绕设于导辊组件形成的多条切割线段,多条切割线段沿导辊组件的轴向排列,导辊组件包括呈三角形排布的三个导辊,三个导辊的轴向方向平行;
[0170]
控制硅棒向切割线网移动,并控制切割线沿导辊组件的周向作周期性的往复运动切割硅棒,得到多个大尺寸硅片;
[0171]
其中,切割线在第一个切割周期的进线过程切入硅棒的深度为目标深度,切割线沿导辊组件周向的第一转动方向运动对应进线过程,切割线沿导辊组件周向的第二转动方向运动对应返线过程,第一转动方向和第二转动方向相反,每个切割周期包括进线过程和返线过程。
[0172]
此外,上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0173]
另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在
非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的大尺寸硅片的切割方法,该方法包括:控制待切割的硅棒移动至切割线网的切割零点位置,切割线网包括切割线沿导辊组件的周向绕设于导辊组件形成的多条切割线段,多条切割线段沿导辊组件的轴向排列,导辊组件包括呈三角形排布的三个导辊,三个导辊的轴向方向平行;
[0174]
控制硅棒向切割线网移动,并控制切割线沿导辊组件的周向作周期性的往复运动切割硅棒,得到多个大尺寸硅片;
[0175]
其中,切割线在第一个切割周期的进线过程切入硅棒的深度为目标深度,切割线沿导辊组件周向的第一转动方向运动对应进线过程,切割线沿导辊组件周向的第二转动方向运动对应返线过程,第一转动方向和第二转动方向相反,每个切割周期包括进线过程和返线过程。
[0176]
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的大尺寸硅片的切割方法,该方法包括:控制待切割的硅棒移动至切割线网的切割零点位置,切割线网包括切割线沿导辊组件的周向绕设于导辊组件形成的多条切割线段,多条切割线段沿导辊组件的轴向排列,导辊组件包括呈三角形排布的三个导辊,三个导辊的轴向方向平行;
[0177]
控制硅棒向切割线网移动,并控制切割线沿导辊组件的周向作周期性的往复运动切割硅棒,得到多个大尺寸硅片;
[0178]
其中,切割线在第一个切割周期的进线过程切入硅棒的深度为目标深度,切割线沿导辊组件周向的第一转动方向运动对应进线过程,切割线沿导辊组件周向的第二转动方向运动对应返线过程,第一转动方向和第二转动方向相反,每个切割周期包括进线过程和返线过程。
[0179]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
[0180]
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0181]
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征:
1.一种大尺寸硅片的切割方法,其特征在于,包括:控制待切割的硅棒移动至切割线网的切割零点位置,所述切割线网包括切割线沿导辊组件的周向绕设于所述导辊组件形成的多条切割线段,所述多条切割线段沿所述导辊组件的轴向排列,所述导辊组件包括呈三角形排布的三个导辊,三个所述导辊的轴向方向平行;控制所述硅棒向所述切割线网移动,并控制所述切割线沿所述导辊组件的周向作周期性的往复运动切割所述硅棒,得到多个大尺寸硅片;其中,所述切割线在第一个切割周期的进线过程切入所述硅棒的深度为目标深度,所述切割线沿所述导辊组件周向的第一转动方向运动对应所述进线过程,所述切割线沿所述导辊组件周向的第二转动方向运动对应返线过程,所述第一转动方向和所述第二转动方向相反,每个切割周期包括所述进线过程和所述返线过程。2.根据权利要求1所述的大尺寸硅片的切割方法,其特征在于,所述目标深度为0.8毫米-1.0毫米。3.根据权利要求1或2所述的大尺寸硅片的切割方法,其特征在于,所述切割零点位置为距离所述切割线网目标距离的位置。4.根据权利要求3所述的大尺寸硅片的切割方法,其特征在于,所述目标距离为0.2毫米-0.4毫米。5.根据权利要求3所述的大尺寸硅片的切割方法,其特征在于,所述控制待切割的硅棒移动至切割线网的切割零点位置,包括:控制所述硅棒以第一速度移动至距离所述切割线网第一距离的位置,所述第一距离大于所述目标距离;控制所述硅棒以第二速度移动至所述切割零点位置,所述第一速度大于所述第二速度。6.根据权利要求5所述的大尺寸硅片的切割方法,其特征在于,所述第一距离为10毫米-20毫米。7.一种大尺寸硅片的切割设备,其特征在于,包括:导辊组件,所述导辊组件包括呈三角形排布的三个导辊,三个所述导辊的轴向方向平行;切割线,所述切割线沿所述导辊组件的周向绕设于所述导辊组件形成多条切割线段,所述多条切割线段沿所述导辊组件的轴向排列形成切割线网;工作台,所述工作台用于放置待切割的硅块;驱动机构,所述驱动机构与所述导辊组件及所述切割线连接,所述驱动机构用于驱动所述切割线沿所述导辊组件的周向作周期性的往复运动;控制器,所述控制器与所述工作台及所述驱动机构连接,所述控制器用于基于权利要求1-6任一项所述大尺寸硅片的切割方法,控制所述工作台和所述驱动机构切割所述硅棒,得到大尺寸硅片。8.根据权利要求5所述的大尺寸硅片的切割设备,其特征在于,沿所述导辊的周向设有线槽,多个所述线槽沿所述导辊的周向排布,所述线槽用于容纳所述切割线段,所述导辊的多个所述线槽与所述多条切割线段一一对应。9.根据权利要求8所述的大尺寸硅片的切割设备,其特征在于,相邻两个所述线槽的间
距为0.20毫米-0.22毫米,所述切割线的线径为0.035毫米-0.040毫米。10.根据权利要求8所述的大尺寸硅片的切割设备,其特征在于,所述切割线段对应的两个所述导辊的所述线槽呈交错设置。11.根据权利要求10所述的大尺寸硅片的切割设备,其特征在于,交错设置的两个所述线槽错开的距离为0.5毫米-1毫米,同一所述导辊上呈交错设置的所述线槽的个数为2个-5个。

技术总结
本发明涉及半导体技术领域,提供一种大尺寸硅片的切割方法和大尺寸硅片的切割设备。该方法包括:控制待切割的硅棒移动至切割线网的切割零点位置;控制硅棒向切割线网移动,并控制切割线沿导辊组件的周向作周期性的往复运动切割硅棒,得到多个大尺寸硅片;其中,切割线在第一个切割周期的进线过程切入硅棒的深度为目标深度,切割线沿导辊组件周向的第一转动方向运动对应进线过程,切割线沿导辊组件周向的第二转动方向运动对应返线过程,第一转动方向和第二转动方向相反,每个切割周期包括进线过程和返线过程。该方法控制切割线在第一个切割周期进线过程切入硅棒的深度达到目标深度,防止切割线抖动对大尺寸硅片的厚度和TTV的均匀性造成影响。匀性造成影响。匀性造成影响。


技术研发人员:ꢀ(74)专利代理机构
受保护的技术使用者:三一集团有限公司
技术研发日:2022.07.25
技术公布日:2022/11/1
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-2291.html

最新回复(0)