[實(shí)用新型]單晶硅片切割設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520803948.0
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN205112119U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 司云峰;嚴(yán)霽云;李杰;成路
• 申請（專利權(quán)）人: 西安中晶半導(dǎo)體材料有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于單晶硅片生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及單晶硅片切割設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的單晶硅棒在切割成單晶硅片時(shí)，普遍采用游離砂線的切割方式對單晶硅棒進(jìn)行磨削處理，這種磨削的切割方式存在生產(chǎn)效率低下、對單晶硅片厚度損傷多的缺點(diǎn)，對于電路級的單晶硅片而言，更是難以達(dá)到其對于厚度和表面光潔度的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供單晶硅片切割設(shè)備，解決了現(xiàn)有的單晶硅片切割裝置存在的對單晶硅片厚度磨損多以及效率低下的問題。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：單晶硅片切割設(shè)備，包括多槽線輥以及張?jiān)O(shè)于多槽線輥上的金剛線。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，

金剛線包括鋼線，鋼線外表面包裹有樹脂層，樹脂層上固定有金剛石顆粒。

金剛線包括鋼線，鋼線上電鍍有金剛石顆粒。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的單晶硅片切割設(shè)備解決了現(xiàn)有的單晶硅片切割裝置存在的對單晶硅片厚度磨損多以及效率低下的問題。本實(shí)用新型的單晶硅片切割設(shè)備利用金剛線和多槽線輥將單晶硅片生產(chǎn)過程中的磨削處理改為切削處理，不但大大提高了生產(chǎn)效率、降低了單晶硅片的厚度損傷，而且也提高了單晶硅片的表面光潔度。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的單晶硅片切割設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中金剛線的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中金剛線的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.金剛線，2.多槽線輥，11.鋼線，12.樹脂層，13.金剛石顆粒。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型提供的單晶硅片切割設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括多槽線輥2以及張?jiān)O(shè)于多槽線輥2上的金剛線1。

事例性的，金剛線1的結(jié)構(gòu)可以如圖2所示，包括鋼線11，鋼線11外表面包裹有樹脂層12，樹脂層12上固定有金剛石顆粒13。

事例性的，金剛線1的結(jié)構(gòu)還可以如圖3所示，包括鋼線11，鋼線11上電鍍有金剛石顆粒13。

事例性的，多槽線輥2為V型或梯形槽主輥，金剛線1的直徑為0.08mm-0.12mm。

本實(shí)用新型的單晶硅片切割設(shè)備將金剛線1繞設(shè)于多槽線輥2上形成多條線鋸，使用時(shí)，通過多槽線輥2的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)金剛線1在硅棒表面高速運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行單晶硅片的切割。由于金剛石顆粒13是固定在鋼線11外表面的樹脂層12里或者直接電鍍到鋼線11表面，其運(yùn)動(dòng)速度與鋼線11速度一致，因此，其切割能力相比傳統(tǒng)的游離切割有大幅提升。同時(shí)，由于金剛石顆粒13的高硬度，避免了有害金屬離子雜質(zhì)對硅片表面的影響，提高了單晶硅片的半導(dǎo)體性能，且金剛石顆粒13的分布和粒型比較均勻，單晶硅片表面的損傷層可以大大降低，因此可以提高切割精度，降低清洗難度，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本和環(huán)境成本。

事例性的，本實(shí)用新型的單晶硅片切割設(shè)備可以為將線徑0.08mm-0.12mm的金剛線1纏繞于V型或梯形槽主輥上，切割工藝選擇周期為0.5min-1.5min的雙向切割工藝，其具體工藝參數(shù)要求如下：①切割速度800m/min-1000m/min；②切割溫度為23℃±3℃；③料漿流量80L/min-130L/min；④根據(jù)金剛線線徑不同切割張力12N-22N之間；⑤硅棒進(jìn)刀速度0.3mm/min-1mm/min之間。受切割硅棒尺寸不同影響切割用時(shí)在3h-6h之間，金剛線用線量每刀在0.8km-2km不等。

本實(shí)用新型的單晶硅片切割設(shè)備采用金剛線切割技術(shù)，首先，可以減少磨片工藝步驟及磨片工序?qū)υ⑤o材的損耗，減少工藝流程，大幅降低生產(chǎn)成本；其次，傳統(tǒng)游離砂線的損傷層厚度為11μm～15μm，而采用金剛線切割技術(shù)的金剛線損傷厚度5μm～8μm，游離紗線切割最薄至190μm，金剛線切割最薄至130μm，使用金剛線切割單晶硅片，可以有效地解決傳統(tǒng)游離切割中難以有效解決的表面損傷和缺陷，大幅減少有害金屬離子雜質(zhì)含量。產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)保性等方面有很大的優(yōu)勢。

因此，本實(shí)用新型的單晶硅片切割設(shè)備可廣泛使用于電路級單晶硅片的切割應(yīng)用。