[發明專利]一種晶棒切片裝置

在審

• 申請號: 201811477368.1
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN111267247A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 王剛;沈偉民
• 申請（專利權）人: 上海新昇半導體科技有限公司;中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: B28D5/00
• 分類號: B28D5/00;B28D7/00
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

本發明提供一種晶棒切片裝置，所述裝置包括：電源；電解池，用于存放電解質；陽極，所述陽極包括晶棒支撐裝置及晶棒，所述晶棒支撐裝置分別與所述電源及所述晶棒電性連接；陰極，容置于所述電解池內，與所述電源電性連接，所述陰極包括至少一線狀電極，所述線狀電極的長度方向與所述晶棒的軸向交叉設置，并且所述線狀電極與所述晶棒不接觸，當在所述陽極和所述陰極之間接通所述電源時通過所述線狀電極與所述晶棒間的相對運動實現晶棒切片；其中，所述陰極還包括控制所述線狀電極沿著所述線狀電極的長度方向移動的線狀電極支撐裝置。根據本發明的晶棒切片裝置能夠使陰極的線狀電極上析出的氫氣及時脫除。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，具體而言涉及一種晶棒切片裝置。

背景技術

目前，晶棒的切割以鋼線帶動漿料進行的機械線切割為主。其原理是通過一根高速運動的鋼線帶動附著在鋼線上的切割刃料對硅棒進行摩擦，從而達到切割效果。由于線切割過程中采用鋼線，其容易引入如Cu、Fe等污染物。同時，采用線切割工藝對晶棒進行切割，無法避免產生截口損失。

一種改進的晶棒切割方法是采用電解法對晶棒進行電化學切割。通過將晶棒和線狀電極分別設置在容納有電解質的電解裝置的陽極和陰極上，在陰極和陽極之間施加直流電源的情況下，線狀電極與晶棒上與線狀電極相對應的部分發生電化學反應，使晶棒被切割。這一過程中在設置為線狀電極的陰極上發生析氫的電化學反應，然而析出的氫氣往往吸附在線狀電極上，導致線狀電極表面反應活性下降，使后續晶棒切割的電化學反應效率下降甚至無法進行，影響晶棒切割的效率和質量。

為此，有必要提出一種新的晶棒切片裝置，用以解決現有技術中的問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

本發明提供了一種晶棒切片裝置，所述裝置包括：

電源；

電解池，用于存放電解質；

陽極，所述陽極包括晶棒支撐裝置及晶棒，所述晶棒支撐裝置分別與所述電源及所述晶棒電性連接；

陰極，容置于所述電解池內，與所述電源電性連接，所述陰極包括至少一線狀電極，所述線狀電極的長度方向與所述晶棒的軸向交叉設置，并且所述線狀電極與所述晶棒不接觸，當在所述陽極和所述陰極之間接通所述電源時通過所述線狀電極與所述晶棒間的相對運動實現晶棒切片；其中，

所述陰極還包括控制所述線狀電極沿著所述線狀電極的長度方向移動的線狀電極支撐裝置。

示例性地，所述線狀電極支撐裝置還控制所述線狀電極沿著所述晶棒的軸向和/或所述晶棒的徑向移動。

示例性地，所述線狀電極支撐裝置包括至少兩個導輥，所述導輥轉動帶動所述線狀電極沿著所述線狀電極的長度方向移動。

示例性地，所述導輥上設置有導線槽，相鄰所述導線槽之間的距離設置為所述晶棒經過切片形成的晶圓的厚度。

示例性地，相鄰所述導線槽之間的距離的范圍為100μm-1500μm。

示例性地，所述導輥的材料包括石墨、碳包覆的金屬材料和導電陶瓷。

示例性地，還包括PH控制裝置，用以控制所述電解池內的PH值。

示例性地，還包括溫度控制裝置，用以控制所述陰極、所述陽極和所述電解質的溫度。

示例性地，還包括氫氣收集裝置，用以收集所述陰極上電化學反應生成的氫氣。

示例性地，還包括電解質循環系統，用以循環并補充所述電解池中的所述電解質。