[發明專利]一種八英寸半導體硅片細線細砂化切割工藝

在審

• 申請號: 201710339464.9
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107030908A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 陳桐;郭紅慧;趙勇;王帥;韓木迪;劉建偉;王彥君;李立偉
• 申請（專利權）人: 天津市環歐半導體材料技術有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司12105
• 代理人: 胡京生

技術領域

本發明涉及一種八英寸半導體硅片多線切割工藝，特別涉及一種八英寸半導體硅片細線細砂化切割工藝。

背景技術

當今市場，超大規模集成電路大多數用直拉硅片作為襯底材料，硅片的大直徑化與高表面平整度是其發展的主要方向，多線切割技術在提高硅片平整度以及幾何參數方面，與其它設備如內圓切片機等相比具有較大優勢。以往在多線切割中通過多線切割機粗線粗砂一次性切割成一定厚度的硅片，從而實現硅片的批量切割。而在實際應用中，為降低加工成本，提升單位公斤出片數，采用細線細砂化切割。這在目前的多線切割技術中很難實現。

發明內容

鑒于現有技術存在的問題，本發明提供一種八英寸半導體硅片細線細砂化切割工藝，具體技術方案是，一種八英寸半導體硅片細線細砂化切割工藝，其特征在于：工藝分以下步驟，①多線切割機采用0.12mm鋼線、2500#綠碳化硅進行多線切割；②進刀位置為0-100時，進刀速度0.45mm/min、鋼絲速度882m/h、進給距離195m、返回距離155m、砂漿溫度23℃、砂漿流量80L/min、分割數0；③進刀位置為100-200時，進刀速度0.375 mm/min、鋼絲速度882m/h、進給距離195m、返回距離155m、砂漿溫度23℃、砂漿流量80L/min、分割數6；④進刀位置為200時，進刀速度0.41 mm/min、鋼絲速度882m/h、進給距離195m、返回距離155m、砂漿溫度23℃、砂漿流量80L/min、分割數6。

本發明的技術效果是，通過線速度提升與工藝曲線設計，通過細線、細砂化技術切片測試TTV均值8.1、Warp均值6.9，在TTV、Warp、切割時間不變的情況下，出片率再次提升2pcs/kg,設備月產能提升10%，表面粗糙度提升30%，滿足加工生產要求，切片成本同比降低12%，與同行業切片對比具有一定成本優勢。

具體實施方式

下面對本發明做進一步描述，

如表1所示，一種八英寸半導體硅片細線細砂化切割工藝分以下步驟，材料為直拉硅單晶，

①多線切割機采用0.12mm鋼線、2500#綠碳化硅進行多線切割；

②進刀位置為0-100時，進刀速度0.45mm/min、鋼絲速度882m/h、進給距離195m、返回距離155m、砂漿溫度23℃、砂漿流量80L/min、分割數0；

③進刀位置為100-200時，進刀速度0.375 mm/min、鋼絲速度882m/h、進給距離195m、返回距離155m、砂漿溫度23℃、砂漿流量80L/min、分割數6；

④進刀位置為200時，進刀速度0.41 mm/min、鋼絲速度882m/h、進給距離195m、返回距離155m、砂漿溫度23℃、砂漿流量80L/min、分割數6。

改進過程

由于0.12線自身破斷拉力原因以及2500#綠碳化硅粒徑小，具有鋼線張力小且攜帶砂漿攜帶能力較弱，入刀處線震不穩定，綠碳化硅磨損快，切割能力不足等問題，存在質量風險。因此，通過將線速度提高至820 m/h，以提升切割能力，規避此技術風險，依照方案實施后，切割入刀出刀彎曲度較大，warp＞30，幾何參數無法滿足切割要求；

針對以上問題又做出工藝切割速度不同調整：進刀位置為0-100時，進刀速度0.45mm/min，進刀位置為100-200時，進刀速度0.375 mm/min，進刀位置為200時，進刀速度0.41 mm/min，調整后入出刀速度降低，中間切速提升，保證總體切割時間不變，硅片幾何參數加工良好，通過細線、細砂化技術切片測試TTV均值8.1、Warp均值6.9，粗糙度值0.28，符合加工產品要求；如表2八英寸單晶切割對比，在TTV、Warp高于國際水平，表面粗糙度較國內2500 ?提升30%，切割時間不變的情況下，出片率再次提升2pcs/kg,設備月產能提升10%，切片成本同比降低12%，與同行業切片對比具有一定成本優勢。