[發(fā)明專利]一種超大直徑硅棒的切割工藝

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310209678.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN103331828A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建鎖;范靖;梁寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陽光硅谷電子科技有限公司
• 主分類號(hào): B28D5/04
• 分類號(hào): B28D5/04
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于晶體硅技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超大直徑硅棒的切割工藝。

背景技術(shù)

現(xiàn)代信息技術(shù)和現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體技術(shù)，而硅材料是最重要的半導(dǎo)體材料。對(duì)于現(xiàn)在的多線切割機(jī)來說，硅棒直徑越大切割越困難。多線切割是一種不影響工件特性的非化學(xué)的物理加工方法,?通過切割線的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng),?把砂漿帶入工件加工區(qū)域進(jìn)行研磨,?最終把工件切割成薄片，在整個(gè)切割過程中,?主要涉及高速運(yùn)動(dòng)的切割線、砂漿和被加工件,?砂漿在此起著刀具的作用.從而把硅棒切割成溥片。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超大直徑硅棒的切割工藝，該切割工藝能有效提高切割硅片的單位公斤出片率，提高切割能力，降低切割消耗和磨損量，降低切割成本。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種超大直徑硅棒的切割工藝，采用多線切割機(jī)切割，含以下步驟：

（1）?配置砂漿：將碳化硅和切削液按1:0.9~1.2的質(zhì)量比攪拌混勻配制成砂漿，砂漿的密度為1.6~1.7g/cm³；

（2）粘棒：根據(jù)硅棒的晶向?qū)⒐璋暨M(jìn)行粘結(jié)；

（3）上料：把粘結(jié)好的硅棒置于多線切割機(jī)上，固定，下降到適合切割線切割高度，打開砂漿供給，關(guān)閉切割工作艙艙門；

（4）切割預(yù)熱：切割前將砂漿在切割工作艙內(nèi)充分循環(huán)，將切割線以300~700m/min的速度作往復(fù)運(yùn)行；

（5）?切割：?采用切割線的直徑為0.14mm，調(diào)節(jié)切割線的預(yù)加張力為25~35N，線速度為400~800m/min，切割速度為0.2~0.5mm/min，對(duì)硅棒進(jìn)行切割；

（6）下料：切割完畢后，關(guān)閉砂漿供給，打開切割工作艙艙門，將切割后的硅片取出，并對(duì)切割后的硅片進(jìn)行后續(xù)處理。

本發(fā)明步驟（1）中的切削液優(yōu)選采用寧晉精細(xì)化工的晶硅切削液。

本發(fā)明步驟（1）中攪拌優(yōu)選采用機(jī)械攪拌方式，攪拌時(shí)間為6~12h。

本發(fā)明步驟（2）中硅棒的直徑不大于385mm，長度不大于400mm。

本發(fā)明步驟（2）中硅棒粘結(jié)時(shí)，需要在硅棒下面墊上樹脂墊板，然后將硅棒和樹脂墊板采用粘結(jié)劑粘結(jié)在粘結(jié)托上，所采用的粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂膠，在硅棒相對(duì)粘結(jié)于粘結(jié)托上的相對(duì)側(cè)面上粘結(jié)有導(dǎo)向條。

本發(fā)明步驟（5）中對(duì)硅棒進(jìn)行切割時(shí)，調(diào)節(jié)砂漿的流量為90~110?L/min，溫度為20~30℃。

本發(fā)明步驟（6）中所述后續(xù)處理包括對(duì)硅片進(jìn)行去膠、倒角和清洗處理。

本發(fā)明所述去膠將硅片置于晶硅切削液中，在50~70℃浸泡至膠完全被去除，切削液成分通常是水和多種有機(jī)溶劑，不溶于脂肪烴、苯乙二醇，不會(huì)水解變質(zhì)，屬低毒物質(zhì)、無刺激性，屬非離子聚合物。它們具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性，用于粘接劑、抗靜電劑及柔軟劑等。可作為有機(jī)合成的介質(zhì)及有較高溫度要求的熱載體。

本發(fā)明所述清洗處理為采用清洗劑伴隨超聲波清洗。

本發(fā)明中的切割工藝通過合適的切割線線速、線徑、砂漿配比、工作臺(tái)速度等設(shè)置，優(yōu)化了切割效率，降低成本，達(dá)到了切割目的。

本發(fā)明上料時(shí)，具體操作步驟可以為：用上料鏟車把粘接好的硅棒放入機(jī)器內(nèi)，夾緊固定，下降到適當(dāng)切合線網(wǎng)的適當(dāng)高度，選擇切割工藝，打開砂漿供給，關(guān)閉艙門。

本發(fā)明下料時(shí)，硅棒切割完畢后，關(guān)閉砂漿供給，打開切割艙門，確認(rèn)單晶是否切割完全，點(diǎn)動(dòng)慢速抬升按鈕，確認(rèn)切割線是否夾線；硅棒完全與切割線脫離后，按快速抬升按鈕，工作臺(tái)復(fù)位到原點(diǎn)，將單晶使用下料鏟車取下。

本發(fā)明中倒角可以使用細(xì)砂紙對(duì)切割后的硅片進(jìn)行邊角研磨處理。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明使用適當(dāng)?shù)膹埩颓懈钏俣龋c砂漿配合能獲得更好的切割能力，可以用于切割超大直徑的硅棒；本發(fā)明切割工藝能有效提高切割硅片的單位公斤出片率，提高切割能力，降低切割消耗和磨損量，降低切割成本。

附圖說明

圖1為硅棒切片上料切割示意圖，其中1為硅棒，2為切割線，3為切割線；

圖2為切片硅棒上料安裝整體視圖，?其中1為硅棒，2為切割線，3為切割線，4為工作臺(tái)及粘結(jié)托結(jié)合體，?5為主輥。

具體實(shí)施方式

下面給出具體實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明是如何實(shí)現(xiàn)的。

實(shí)施例1

本實(shí)施例主要設(shè)備及原材料為：多線切割機(jī)型號(hào)：MWM650SQ；原料：大直徑硅棒，外徑385mm，內(nèi)徑0mm，長度350mm，主輥5槽距9240μm。