CN109227975B - 一种改善硅片边缘翘曲的切割方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体加工技术领域。一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，在切割深度为0mm‑8mm位置处，且砂浆的流量为70L/min；在切割深度为8mm‑18mm位置处时，砂浆的流量呈线性递增，且砂浆的流量为(切割深度值+62)L/min；在切割深度为18mm‑98mm位置处时，砂浆的流量为80L/min；在切割深度为98mm‑122mm位置处时，砂浆的流量从80L/min依次逐渐递减至61L/min；在切割深度为122mm‑A位置处时，砂浆流量为61L/min，A为晶棒的最大外径值，A＝130mm±2mm。本专利通过优化在不同的切割深度时的砂浆流量，明显改善硅片边缘翘曲的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，具体涉及硅片的切割方法。
背景技术
硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它的基本原理是通过高速运动的钢线带动附着在钢线上的切割砂浆对硅棒进行磨擦，从而达到切割晶棒的效果。
翘曲不良是影响总体良率最大的一项。通过以往数据确认，翘曲偏大位置主要集中在硅片入刀口和出刀口的位置。如何改良硅片入刀口和出刀口位置的翘曲是目前切割过程中迫切需要克服的问题之一。入刀口由于在钢线刚刚接触晶棒的时候，很难精准定位，所以在刚切入晶棒的翘曲往往普遍偏大，流量加大会导致线痕，流量太小无法保证正常切割。出刀口由于到晶棒加工末期，砂浆中切割下来的硅屑等杂质影响了砂浆切割水平，加之树脂版的存在，导致切削能力下降，在入刀口加大流量又会导致裂片，所以出刀口、入刀口所导致的边缘翘曲一直是业界内的难题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，以解决上述至少一个技术问题。
本发明的技术方案是：一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，其特征在于，在切割深度为0mm-8mm位置处，砂浆的流量始终保持恒定状态，且砂浆的流量为70L/min；
在切割深度为8mm-18mm位置处时，砂浆的流量呈线性增，且砂浆的流量为(切割深度值+62)L/min；
在切割深度为18mm-98mm位置处时，砂浆的流量为80L/min；
在切割深度为98mm-122mm位置处时，砂浆的流量从80L/min依次逐渐递减至61L/min；
在切割深度为122mm-A位置处时，砂浆流量为61L/min，A为晶棒的最大外径值，A＝130mm±2mm。
本专利针对于外径为130mm±2mm的晶棒切割时，通过优化在不同的切割深度时的砂浆流量，明显改善硅片边缘翘曲的问题。
进一步优选为，在切割深度为0mm-8mm位置处，砂浆的流量为70L/min；
在切割深度为98mm位置处时，砂浆的流量为80L/min；
在切割深度为100mm位置处时，砂浆的流量为79.5L/min；
在切割深度为102mm位置处时，砂浆的流量为78.5L/min；
在切割深度为104mm位置处时，砂浆的流量为77L/min；
在切割深度为106mm位置处时，砂浆的流量为75L/min；
在切割深度为108mm位置处时，砂浆的流量为73L/min；
在切割深度为110mm位置处时，砂浆的流量为71L/min；
在切割深度为112mm位置处时，砂浆的流量为69L/min；
在切割深度为114mm位置处时，砂浆的流量为67L/min；
在切割深度为116mm位置处时，砂浆的流量为65L/min；
在切割深度为118mm位置处时，砂浆的流量为63L/min；
在切割深度为120mm位置处时，砂浆的流量为61.5L/min。
采用上述数据切割出的硅片的边缘翘曲率明显改善了。采用上述砂浆流量后，翘曲的不良率从传统的0.18％降低到了0.10％左右。在其余参数恒定的情况下，上述参数下硅片的切割效果最有益。
采用切割钢线对晶棒进行切割，切割钢线的速度为600m/min，切割钢线的张力为19N，晶棒的进给速度为300～700um/min，碳化硅微粉的粒度为#1500，砂浆的黏度为1.9～2.1dPa.s，砂浆的密度为1.63～1.64g/cm3，砂浆的温度为24℃。
本专利通过各个参数的协同作用，将切割后硅片的翘曲不良率有效的控制在0.10％左右。
切割时，晶棒安装在切片室内，且切片室设有一砂浆进口，所述砂浆进口与一砂浆过滤器的出口相连，所述砂浆过滤器的进口与一输送泵的出口导通。
便于通过砂浆过滤器实现对砂浆的过滤，保证切割效果。任何导入切片室的砂浆，均经过砂浆过滤，实现了大颗粒(大于30um)的滤除，避免了大颗粒造成断线，影响硅片面状态，造成良率的问题。此外，解决了因为砂浆纯度，容易造成翘曲、线痕的问题。
所述输送泵的出口与一砂浆存储罐的出料口导通；
所述切片室设有一砂浆出口，砂浆出口与一砂浆回收过滤装置的进口导通，砂浆回收过滤装置的出口与所述输送泵导通。
便于实现回收砂浆的过滤效果，保证切割效果。
所述砂浆过滤器包括一罐体，所述罐体的上方开设有进料口，所述罐体的下方开设有出料口；
所述砂浆过滤器还包括设置在进料口与所述出料口之间的过滤机构，所述过滤机构包括一尼龙滤网以及设置在尼龙滤网外围的金属滤网；
所述砂浆过滤器还包括一安装机构，所述安装机构包括圆环状支撑板、弹簧以及一压杆，所述支撑板的外围与所述罐体的内壁之间设有一密封结构，所述支撑板的下方与所述过滤机构相连，所述圆环状支撑板的中央与弹簧的下端相连，所述弹簧的上端连接有一压杆，所述罐体的内壁的相对侧设有一用于插入压杆两端的插接件，所述插接件上开设有与所述压杆端部相匹配的插口。
本专利通过优化砂浆过滤器的结构，通过支撑板可以有效的防止砂浆之间从支撑板与罐体的内壁之间的间隙从流出，影响过滤效果的问题。
通过优化安装机构的结构，便于实现对过滤机构的固定效果。过滤机构的安装步骤为首先将过滤机构放入罐体内，然后通过压杆下压弹簧，并将压杆的两端插入插接件上，实现压杆的固定，进而实现过滤机构的固定。过滤机构的拆除步骤为首先通过旋转压杆，进而实现压杆从插接件上脱离，然后将过滤机构从罐体中拉出。
所述输送泵是一离心泵。
所述进料口设置在所述罐体的侧壁；
所述进料口的顶部低于所述弹簧的顶部。
减少弹簧接触到砂浆的概率。
所述密封结构是一密封圈。
所述罐体的内壁还设有一限制过滤机构下移的限位机构。便于保证过滤请在限位机构与安装机构的作用下，在罐体内的限位固定效果。
附图说明
图1为本发明不同切割深度下的砂浆流量变化图；
图2为本发明的砂浆过滤器的一种结构示意图；
图3为本发明的砂浆过滤器的剖视图；
图4为本发明的砂浆过滤器部分俯视图。
图中：1为砂浆过滤器，11为进料口，12为出料口，13为金属滤网，14为尼龙滤网，15为限位机构，16为弹簧，17插接件，18为压杆，19为支撑板，20为连接板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1，一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，在切割深度为0mm-8mm位置处，砂浆的流量始终保持恒定状态，且砂浆的流量为70L/min；
在切割深度为8mm-18mm位置处时，砂浆的流量呈线性递增，且砂浆的流量为(切割深度值+62)L/min；
在切割深度为18mm-98mm位置处时，砂浆的流量为80L/min；
在切割深度为98mm位置处时，砂浆的流量为80L/min；在切割深度为98mm至100mm时，砂浆流量从80L/min逐渐递减至79.5L/min；
在切割深度为100mm位置处时，砂浆的流量为79.5L/min；在切割深度为100mm至102mm时，砂浆流量从79.5L/min逐渐递减至78.5L/min；
在切割深度为102mm位置处时，砂浆的流量为78.5L/min；在切割深度为102mm至104mm时，砂浆流量从78.5L/min逐渐递减至77L/min；
在切割深度为104mm位置处时，砂浆的流量为77L/min；在切割深度为104mm至106mm时，砂浆流量从77L/min逐渐递减至75L/min；
在切割深度为106mm位置处时，砂浆的流量为75L/min；在切割深度为106mm至108mm时，砂浆流量从75L/min逐渐递减至73L/min；
在切割深度为108mm位置处时，砂浆的流量为73L/min；在切割深度为108mm至110mm时，砂浆流量从73L/min逐渐递减至71L/min；
在切割深度为110mm位置处时，砂浆的流量为71L/min；在切割深度为110mm至112mm时，砂浆流量从71L/min逐渐递减至69L/min；
在切割深度为112mm位置处时，砂浆的流量为69L/min；在切割深度为112mm至114mm时，砂浆流量从69L/min逐渐递减至67L/min；
在切割深度为114mm位置处时，砂浆的流量为67L/min；在切割深度为114mm至116mm时，砂浆流量从67L/min逐渐递减至65L/min；
在切割深度为116mm位置处时，砂浆的流量为65L/min；在切割深度为116mm至118mm时，砂浆流量从65L/min逐渐递减至63L/min；
在切割深度为118mm位置处时，砂浆的流量为63L/min；在切割深度为118mm至120mm时，砂浆流量从63L/min逐渐递减至61.5L/min；
在切割深度为120mm位置处时，砂浆的流量为61.5L/min；在切割深度为120mm至122mm时，砂浆流量从61.5L/min逐渐递减至61L/min；
在切割深度为122mm-A位置处时，砂浆流量为61L/min，A为晶棒的最大外径值，A＝130mm±2mm。
采用上述数据切割出的硅片的边缘翘曲率明显改善了。采用上述砂浆流量后，翘曲的不良率从传统的0.18％降低到了0.10％左右。在其余参数恒定的情况下，上述参数下硅片的切割效果最有益。
采用切割钢线对晶棒进行切割，切割钢线的速度为600m/min，切割钢线的张力为19N，晶棒的进给速度为300～700um/min，碳化硅微粉的粒度为#1500，砂浆的黏度为1.9～2.1dPa.s，砂浆的密度为1.63～1.64g/cm3，砂浆的温度为24℃。
本专利通过各个参数的协同作用，将切割后硅片的翘曲不良率有效的控制在0.10％左右。
切割时，晶棒安装在切片室内，且切片室设有一砂浆进口，砂浆进口与一砂浆过滤器1的出口相连，砂浆过滤器1的进口与一输送泵的出口导通。便于通过砂浆过滤器1实现对砂浆的过滤，保证切割效果。任何导入切片室的砂浆，均经过砂浆过滤，实现了大颗粒(大于30um)的滤除，避免了大颗粒造成断线，影响硅片面状态，造成良率的问题。此外，解决了因为砂浆纯度，容易造成翘曲、线痕的问题。
输送泵的出口与一砂浆存储罐的出料口12导通；切片室设有一砂浆出口，砂浆出口与一砂浆回收过滤装置的进口导通，砂浆回收过滤装置的出口与输送泵导通。
便于实现回收砂浆的过滤效果，保证切割效果。
参见图2、图3以及图4，砂浆过滤器1包括一罐体，罐体的上方开设有进料口11，罐体的下方开设有出料口12；砂浆过滤器1还包括设置在进料口11与出料口12之间的过滤机构，过滤机构包括一尼龙滤网14以及设置在尼龙滤网14外围的金属滤网13；砂浆过滤器1还包括一安装机构，安装机构包括圆环状支撑板19、弹簧16以及一压杆18，支撑板19的外围与罐体的内壁之间设有一密封结构，支撑板19的下方与过滤机构相连，支撑板19的中央与弹簧16的下端相连，弹簧16的上端连接有一压杆18，罐体的内壁的相对侧设有一用于插入压杆18两端的插接件17，插接件17上开设有与压杆18端部相匹配的插口。本专利通过优化砂浆过滤器1的结构，通过支撑板19可以有效的防止砂浆之间从支撑板19与罐体的内壁之间的间隙从流出，影响过滤效果的问题。通过优化安装机构的结构，便于实现对过滤机构的固定效果。支撑板19上焊接有一连接杆，连接板20与弹簧16相连。过滤机构的安装步骤为首先将过滤机构放入罐体内，然后通过压杆下压弹簧，并将压杆的两端插入插接件上，实现压杆的固定，进而实现过滤机构的固定。过滤机构的拆除步骤为首先通过旋转压杆，进而实现压杆从插接件上脱离，然后将过滤机构从罐体中拉出。插口的下端开口。便于压杆从下至上插入。
罐体上端开口，罐体的上端覆盖有一顶盖，顶盖上安装有一用于检测过滤腔内的气压的气压检测装置。便于知晓是否有发生尼龙滤网堵塞导致的内压过高的问题，便于对装置整体的工作状态的检测。顶盖上还开设有一进气口，进气口安装有一阀门。便于通过进气口导入气体，进而实现内部气压增加，提高砂浆的导流速度。
尼龙滤网为上端开口的袋状结构，尼龙滤网的开口端固定有一弹性圈体，支撑板的内侧设有用于套入弹性圈体的翻边；金属滤网为上端开口的金属罩体，金属罩体上开设有网孔，金属罩体的上端与支撑板焊接相连。便于实现尼龙滤网的更换，此外，通过金属罩体，便于实现对尼龙滤网的支撑保护。
输送泵是一离心泵。
进料口11设置在罐体的侧壁；进料口11的顶部低于弹簧16的顶部。减少弹簧16接触到砂浆的概率。
密封结构是一密封圈。
罐体的内壁还设有一限制过滤机构下移的限位机构15。便于保证过滤请在限位机构15与安装机构的作用下，在罐体内的限位固定效果。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，其特征在于，在切割深度为0mm-8mm位置处，砂浆的流量始终保持恒定状态，且砂浆的流量为70L/min；
在切割深度为8mm-18mm位置处时，砂浆的流量呈线性递增，且砂浆的流量为(切割深度值+62)L/min；
在切割深度为18mm-98mm位置处时，砂浆的流量为80L/min；
在切割深度为98mm-122mm位置处时，砂浆的流量从80L/min依次逐渐递减至61L/min；
在切割深度为122mm-A位置处时，砂浆流量为61L/min，A为晶棒的最大外径值，A＝130mm±2mm；
切割时，晶棒安装在切片室内，且切片室设有一砂浆进口，所述砂浆进口与一砂浆过滤器的出口相连，所述砂浆过滤器的进口与一输送泵的出口导通；
所述砂浆过滤器包括一罐体，所述罐体的上方开设有进料口，所述罐体的下方开设有出料口；
所述砂浆过滤器还包括设置在进料口与所述出料口之间的过滤机构，所述过滤机构包括一尼龙滤网以及设置在尼龙滤网外围的金属滤网；
所述砂浆过滤器还包括一安装机构，所述安装机构包括圆环状支撑板、弹簧以及一压杆，所述支撑板的外围与所述罐体的内壁之间设有一密封结构，所述支撑板的下方与所述过滤机构相连，所述支撑板的中央与弹簧的下端相连，所述弹簧的上端连接有一压杆，所述罐体的内壁的相对侧设有一用于插入压杆两端的插接件，所述插接件上开设有与所述压杆端部相匹配的插口；
所述插口的下端开口；
所述罐体上端开口，所述罐体的上端覆盖有一顶盖，所述顶盖上安装有一用于检测过滤腔内的气压的气压检测装置；
所述顶盖上还开设有一进气口，所述进气口安装有一阀门。
2.根据权利要求1所述的一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，其特征在于：
在切割深度为100mm位置处时，砂浆的流量为79.5L/min；
在切割深度为102mm位置处时，砂浆的流量为78.5L/min；
在切割深度为104mm位置处时，砂浆的流量为77L/min；
在切割深度为106mm位置处时，砂浆的流量为75L/min；
在切割深度为108mm位置处时，砂浆的流量为73L/min；
在切割深度为110mm位置处时，砂浆的流量为71L/min；
在切割深度为112mm位置处时，砂浆的流量为69L/min；
在切割深度为114mm位置处时，砂浆的流量为67L/min；
在切割深度为116mm位置处时，砂浆的流量为65L/min；
在切割深度为118mm位置处时，砂浆的流量为63L/min；
在切割深度为120mm位置处时，砂浆的流量为61.5L/min。
3.根据权利要求1所述的一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，其特征在于：采用切割钢线对晶棒进行切割，切割钢线的速度为600m/min，切割钢线的张力为19N，晶棒的进给速度为300～700um/min，碳化硅微粉的粒度为#1500，砂浆的黏度为1.9～2.1dPa.s，砂浆的密度为1.63～1.64g/cm3，砂浆的温度为24℃。
4.根据权利要求1所述的一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，其特征在于：所述输送泵的出口与一砂浆存储罐的出料口导通；
所述切片室设有一砂浆出口，砂浆出口与一砂浆回收过滤装置的进口导通，砂浆回收过滤装置的出口与所述输送泵导通。
5.根据权利要求1所述的一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，其特征在于：所述输送泵是一离心泵。
6.根据权利要求1所述的一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，其特征在于：所述进料口设置在所述罐体的侧壁；
所述进料口的顶部低于所述弹簧的顶部。
7.根据权利要求1所述的一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，其特征在于：所述密封结构是一密封圈。
8.根据权利要求1所述的一种改善硅片边缘翘曲的切割方法，其特征在于：所述罐体的内壁还设有一限制过滤机构下移的限位机构。
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