[發明專利]一種細線化硅片切割的方法

在審

• 申請號: 202010003712.4
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111015985A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 張中賽;王少剛;付少華;魏輝;杜曉瑋;古元甲;邱長興;李方樂;張悅;呂志剛;辛超;危晨;李建弘;范猛;史丹梅
• 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;B28D7/02;B24B27/06
• 代理公司: 天津諾德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 欒志超

本發明提供一種細線化硅片切割的方法，其采用直徑為45um的金剛石線進行切割，且切割過程中，金剛石線的加速度為5m/s²?9m/s²，運行速度為800m/min?2000m/min；金剛石線的張力為6N?13N；硅材料往下移動的速度設置為：入刀區域0.5mm/min?1.5mm/min；主切區域1.6mm/min?2.8mm/min；收刀區域0.2mm/min?1.0mm/min,采用此方法進行硅片切割，得到的硅片表面粗糙度和損傷層厚度低，硅片的TTV均值低，硅片性能好；而且切割過程中，硅材料損失少，出片率高，同樣大小的硅材料切割時間更短，從而有效降低了成本。

技術領域

本發明涉及硅片切割技術領域，尤其是涉及一種細線化硅片切割的方法。

背景技術

硅片廣泛應用在光伏太陽能、液晶顯示和半導體領域，因此硅片切割技術也得以迅速發展。目前晶體硅片的切割主要采用多線切割技術，多線切割是近年來發展成熟的新型硅片切割技術，其原理為金剛石線纏繞在切片機兩間隔設置的槽輪上而形成為多線狀的線網，槽輪往復高速旋轉，從而帶動金剛石線拉鋸式往復高速運轉，而硅材料在控制裝置的控制下往下移動而與高速運轉的金剛石線接觸，通過金剛石線與硅材料之間的連續摩擦而完成切割。

目前使用的金剛石線直徑在大部分在60～80um之間，再加上在切割過程中金剛石線抖動幅度大，使得切割得到的硅片表面比較粗糙，損傷層厚度高，特別是在入刀區域與收刀區域的硅片厚度很不均勻，從而硅片的TTV (總厚度偏差)均值高達20um左右，導致硅片性能不是特別好；而且切割過程中硅材料損失大，從而大大增加了整體成本。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種細線化硅片切割的方法，采用此方法能有效降低硅材料的損耗，而且切割得到的硅片表面更光滑，TTV 均值低。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種細線化硅片切割的方法，采用直徑為45um的金剛石線進行切割，且切割過程中，金剛石線的加速度為5m/s²-9m/s²，運行速度為800m/min -2000m/min；金剛石線的張力為6N-13N；硅材料往下移動的速度設置為：入刀區域0.5mm/min-1.5mm/min；主切區域1.6mm/min-2.8mm/min；收刀區域0.2mm/min-1.0mm/min。

所述金剛石線的加速度設置為6m/s²或8m/s²。

所述金剛石線的運行速度設置為1000m/min或1200m/min或1500 m/min或1800m/min。

所述金剛石線的張力設置為8N或10N。

切割過程中，伴隨冷卻液體的噴灑，所述冷卻液體設置為冷卻液和 RO水的混合液，其中冷卻液與RO水的體積比為1:200至10:200。

所述冷卻液體的噴灑流量設置為80L/min-200L/min。

所述冷卻液體的噴灑流量設置為100L/min或120L/min或155L/min 或180L/min。

所述冷卻液體的溫度設置為14℃-22℃。

所述冷卻液體的溫度設置為15℃或18℃或20℃。

本發明的有益技術效果為；

由于采用45um的細金剛石線，再配合對應的金剛石線加速度、運行速度、張力以及硅材料的下移速度，從而切割得到的硅片表面粗糙度和損傷層厚度低，且入刀區域與收刀區域的硅片厚度也比較均勻，從而硅片的TTV 均值低，硅片性能好；而且切割過程中，硅材料損失少，出片率高，此外，同樣大小的硅材料切割時間更短，如此，有效降低了成本。