[發明專利]切割線材、切割機臺以及切割方法

在審

• 申請號: 201710230087.5
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN108687980A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 三重野文健
• 申請（專利權）人: 上海新昇半導體科技有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B28D7/00;B28D7/02;B24B27/06
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 余昌昊

本發明提供一種切割線材、切割機臺以及切割方法，切割線材包括線材本體和顆粒物，線材本體為蛛絲狀結構，多個顆粒物分布在線材本體的蛛絲狀結構中；切割機臺包括上述切割線材、張力控制裝置、承載裝置和冷卻裝置，張力控制裝置用于控制切割線材切割硅錠，冷卻裝置用于冷卻硅錠；切割方法包括：通過張力控制裝置控制切割線材對硅錠的張力，使切割線材對硅錠進行切割。本發明提供的切割線材、切割機臺以及切割方法，切割線材包括為蛛絲狀結構的線材本體以及分布在線材本體上的多個顆粒物，蛛絲狀結構的線材本體具有非常好的強度和韌性，配合顆粒物可起到較好的切割作用；切割機臺和切割方法通過上述切割線材在張力控制裝置下實現切割硅錠。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及切割線材、切割機臺以及切割方法。

背景技術

半導體制造中的晶圓(wafer)是最基本的材料，通常是由硅錠切割成很薄的硅片，然后在晶圓上形成各種器件，其中硅錠是由高純的硅通過多道工藝形成，硅錠可通過直拉法或區熔法生成。在硅錠切割出成晶圓時，通常會采用線鋸切割方法，其具有切縫窄、效率高、切片質量好、可進行曲線切割等優點，成為目前廣泛采用的切割方法。

隨著半導體制造技術的不斷發展，晶圓越來越薄，晶圓的關鍵尺寸(CD)越來越小，對晶圓上金屬濃度的要求也越來越高，如果金屬濃度過高，會影響到晶圓上形成的膜層及器件的導電性能等，例如，先進的邏輯器件和CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensor，CIS)等對晶圓上金屬濃度要求已經在1E10atoms/cm3以下。在半導體制造中，現有通過硅錠切割出的晶圓往往有金屬污染的現象。因此，如何減少金屬污染以及提供更好的切割方法及設備是本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供切割線材、切割機臺以及切割方法，減少金屬污染以及提供更好的切割方法及設備。

為了解決上述問題，本發明提供一種切割線材，所述切割線材用于切割硅錠，所述切割線材包括線材本體和顆粒物，所述線材本體為蛛絲狀結構，所述顆粒物的數量為多個，多個所述顆粒物分布在所述線材本體的蛛絲狀結構中。

可選的，在所述切割線材中，所述線材本體呈螺旋狀纏繞。

可選的，在所述切割線材中，所述線材本體的材料為多肽。

可選的，在所述切割線材中，所述顆粒物為金剛石。

本發明還提供一種切割機臺，所述切割機臺用于切割硅錠，所述切割機臺包括上述切割線材、張力控制裝置、承載裝置和冷卻裝置，所述張力控制裝置用于控制所述切割線材切割硅錠，所述承載裝置用于承載所述硅錠，所述冷卻裝置用于冷卻所述硅錠。

可選的，在所述切割機臺中，還包括：溫度監測裝置，所述溫度監測裝置用于監測所述硅錠的溫度。

可選的，在所述切割機臺中，所述溫度監測裝置包括紅外線溫度傳感器。

可選的，在所述切割機臺中，所述冷卻裝置包括噴嘴和冷卻液循環裝置，所述噴嘴朝所述硅錠噴淋冷卻液，所述冷卻液循環裝置包括回收槽和冷卻液泵，所述回收槽收集所述冷卻液，通過所述冷卻液泵將所述冷卻液供應給所述噴嘴。

可選的，在所述切割機臺中，所述冷卻液的金屬含量少于80ppm。

可選的，在所述切割機臺中，所述冷卻裝置使所述硅錠的溫度在300℃以下。

可選的，在所述切割機臺中，所述切割線材設置成多段平行的切割線段。

可選的，在所述切割機臺中，所述張力控制裝置包括滑輪，所述滑輪的數量為多個，所述滑輪上設置有壓力傳感器。

可選的，在所述切割機臺中，所述張力控制裝置還包括收線器，所述收線器的數量為兩個，兩個所述收線器分別設置在所述切割線材兩端，所述收線器使所述切割線材朝一方轉移。