一种晶棒切片方法技术

本发明专利技术提供一种晶棒切片方法，所述方法包括：步骤S1：将晶棒至少部分浸没于包含电解质的电解池中，所述电解池中设置有包含一线状电极的阴极；步骤S2：调整所述晶棒与所述阴极之间的相对位置，以使所述晶棒的轴向与所述线状电极的长度方向交叉设置，并且所述晶棒与所述线状电极不接触；步骤S3：在所述晶棒和所述阴极之间接通电源的同时使所述晶棒和所述阴极上的所述线状电极做相对运动，其中，所述电源包括直流电源，所述晶棒接通所述直流电源的正极，所述阴极接通所述直流电源的负极，通过所述相对运动实现对所述晶棒的切片。根据本发明专利技术的晶棒切片方法有效减少了截口损失，同时，有效避免了机械损伤、晶圆翘曲以及接触切割产生的污染。

A method of crystal rod slicing

【技术实现步骤摘要】
一种晶棒切片方法
本专利技术涉及半导体制造领域，具体而言涉及一种晶棒切片方法。
技术介绍
目前，晶棒的切割以钢线带动浆料进行的机械线切割为主。其原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢线上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。由于线切割过程中采用钢线，其容易引入如Cu、Fe等污染物。同时，采用线切割工艺对晶棒进行切割，无法避免产生截口损失。典型的切割工艺中，往往产生200μm-250μm的截口损失，造成大量的材料浪费，产生对原材料进行再循环处理的额外成本。同时，在线切割工艺中，常常产生大量的热，进而导致零部件膨胀，从而无法准确控制晶圆形状。钢线上往往镀有金刚砂粒，其往往对晶圆造成物理损伤，切割过程中随着钢线在晶柱中的进入和退出，也造成切割后的晶圆发生翘曲。为此，有必要提出一种新的晶棒切片方法，用以解决现有技术中的问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术提供了一种晶棒切片方法，包括：步骤S1：将晶棒至少部分浸没于包含电解质的电解池中，所述电解池中设置有包含一线状电极的阴极；步骤S2：调整所述晶棒与所述阴极之间的相对位置，以使所述晶棒的轴向与所述线状电极的长度方向交叉设置，并且所述晶棒与所述线状电极不接触；步骤S3：在所述晶棒和所述阴极之间接通电源的同时使所述晶棒和所述阴极上的所述线状电极做相对运动，其中，所述电源包括直流电源，所述晶棒接通所述直流电源的正极，所述阴极接通所述直流电源的负极，通过所述相对运动实现对所述晶棒的切片。示例性的，在所述步骤S2中使所述晶棒的轴向与所述线状电极的长度方向交叉设置的角度范围为89.5°-90.5°。示例性的，在所述步骤S2中使所述晶棒与所述线状电极的间距为0.5mm-1.5mm。示例性的，所述电源还包括交流电源，所述步骤S3包括：S31：在第一时间段内，在所述晶棒和所述阴极之间接通所述直流电源并使所述晶棒和所述阴极上的所述线状电极做相对运动；S32：在第二时间段内，停止所述相对运动并在所述晶棒和所述阴极之间接通所述交流电源；循环执行所述步骤S31、和步骤S32，直至对所述晶棒完成切片。示例性的，在所述相对运动的同时所述线状电极在长度方向上移动。示例性的，在所述步骤S3中，还包括对所述电解池进行搅拌的步骤。示例性的，所述相对运动包括：保持所述线状电极在高度方向上的位置不变使所述晶棒向所述线状电极的方向运动或者保持所述晶棒在高度方向上的位置不变使所述线状电极向所述晶棒的方向运动。示例性的，所述晶棒相对所述线状电极运动或者所述线状电极相对所述晶棒运动的速率范围为0.05mm/min-0.3mm/min。示例性的，所述晶棒通过晶棒支撑装置与所述电源的正极相连，其中在所述晶棒与所述晶棒支撑装置之间设置导电胶以固定所述晶棒。示例性的，对所述晶棒完成切片之后，还包括从所述电解池中移出所述晶棒支撑装置并进行清洗的步骤。示例性的，在所述清洗步骤中，采用去离子水清洗10min-30min。示例性的，在所述清洗步骤之后，还包括加热所述晶棒支撑装置以熔融所述导电胶，从而取出所述晶棒经过切片之后形成的晶圆。根据本专利技术的晶棒切片方法，采用电化学的方法对晶棒进行切割，相较于采用切割线的机械切割方法，有效减少了晶棒切割过程中的截口损失，同时，采用电化学的方法刻蚀硅代替机械切割的方法，实现非接触切割，有效避免了机械损伤、晶圆翘曲以及接触切割产生的污染。采用电化学切割后的晶圆，不需要进一步进行化学刻蚀等处理，大大简化了切割后的硅晶圆的处理流程。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1为根据本专利技术的一个实施例的一种晶棒切片方法的示意性流程图；图2为根据本专利技术的一个实施例的一种晶棒切片方法中的电解装置的结构示意图；图3为图2中晶棒支撑装置支撑晶圆相对于线状电极设置的正面示意图；图4A和4B为图2中的晶棒支撑装置分别沿着A-A方向和B-B方向获得的截面结构示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本专利技术所述的晶棒切割方法。显然，本专利技术的施行并不限于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。现在，将参照附图更详细地描述根据本专利技术的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本专利技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。为了解决现有技术中的技术问题，本专利技术提供了一种晶棒切片方法，所述装置包括：步骤S1：将晶棒至少部分浸没于包含电解质的电解池中，所述电解池中设置有包含一线状电极的阴极；步骤S2：调整所述晶棒与所述阴极之间的相对位置，以使所述晶棒的轴向与所述线状电极的长度方向交叉设置，并且所述晶棒与所述线状电极不接触；步骤S3：在所述晶棒和所述阴极之间接通电源的同时使所述晶棒和所述阴极上的所述线状电极做相对运动，其中，所述电源包括直流电源，所述晶棒接通所述直流电源的正极，所述阴极接通所述直流电源的负极，通过所述相对运动实现对所述晶棒的切片。下面参看图1、图2、图3、以及图4A和图4B对本专利技术所提出的一种晶棒切片方法进行示例性说明，图1为根据本专利技术的一个实施例的一种晶棒切片方法的示意性流程图；图2为根据本专利技术的一个实施例的一种晶棒切片方法中的电解装置的结构示意图；图3为图2中晶棒支撑装置支撑晶圆相对于线状电极设置的正面示意图；图4A和4B为图2中的晶棒支撑装置分别沿着A-A方向和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶棒切片方法，其特征在于，包括：/n步骤S1：将晶棒至少部分浸没于包含电解质的电解池中，所述电解池中设置有包含一线状电极的阴极；/n步骤S2：调整所述晶棒与所述阴极之间的相对位置，以使所述晶棒的轴向与所述线状电极的长度方向交叉设置，并且所述晶棒与所述线状电极不接触；/n步骤S3：在所述晶棒和所述阴极之间接通电源的同时使所述晶棒和所述阴极上的所述线状电极做相对运动，其中，所述电源包括直流电源，所述晶棒接通所述直流电源的正极，所述阴极接通所述直流电源的负极，通过所述相对运动实现对所述晶棒的切片。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶棒切片方法，其特征在于，包括：
步骤S1：将晶棒至少部分浸没于包含电解质的电解池中，所述电解池中设置有包含一线状电极的阴极；
步骤S2：调整所述晶棒与所述阴极之间的相对位置，以使所述晶棒的轴向与所述线状电极的长度方向交叉设置，并且所述晶棒与所述线状电极不接触；
步骤S3：在所述晶棒和所述阴极之间接通电源的同时使所述晶棒和所述阴极上的所述线状电极做相对运动，其中，所述电源包括直流电源，所述晶棒接通所述直流电源的正极，所述阴极接通所述直流电源的负极，通过所述相对运动实现对所述晶棒的切片。


2.根据权利要求1所述的晶棒切片方法，其特征在于，在所述步骤S2中使所述晶棒的轴向与所述线状电极的长度方向交叉设置的角度范围为89.5°-90.5°。


3.根据权利要求1所述的晶棒切片方法，其特征在于，在所述步骤S2中使所述晶棒与所述线状电极的间距为0.5mm-1.5mm。


4.如权利要求1所述的晶棒切片方法，其特征在于，所述电源还包括交流电源，所述步骤S3包括：
S31：在第一时间段内，在所述晶棒和所述阴极之间接通所述直流电源并使所述晶棒和所述阴极上的所述线状电极做相对运动；
S32：在第二时间段内，停止所述相对运动并在所述晶棒和所述阴极之间接通所述交流电源；
循环执行所述步骤S31、和步骤S32，直至对所述晶棒完成切片。


5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，沈伟民，
申请(专利权)人：上海新昇半导体科技有限公司，中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31