一种半导体硅棒切片方法及切片设备技术

本发明专利技术属于半导体加工技术领域，具体的说是一种半导体硅棒切片方法及切片设备，包括机座、移动平台、直线滑台、切割部件、降温部件、喷水部件和清理部件；本发明专利技术通过将待切割的硅棒通过安装板安装在移动平台上，随后控制器控制切割、降温部件、喷水部件和清理部件工作，当一片硅片切割完成后，通过控制器控制直线滑台带动切割部件向上运动即切割部件离开硅棒，然后控制器控制移动平台沿硅棒的轴线方向移动一个硅片厚度后停止，随后控制器再控制直线滑台带动切割部件向下运动，同时控制切割部件工作，重复进行直至硅棒被完全切割成硅片，然后将硅片取下进行后续的工序处理。将硅片取下进行后续的工序处理。将硅片取下进行后续的工序处理。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体硅棒切片方法及切片设备


[0001]本专利技术属于半导体加工
，具体的说是一种半导体硅棒切片方法及切片设备。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，各种电子产品当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关系，而在半导体中硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种，而半导体器件是在半导体片材上进行浸蚀，布线，制成的，半导体片材中如硅片，则是通过硅棒经过切割、倒角、研磨等步骤加工制得，因此加工过程中的每一步对硅片的质量都有影响。
[0003]市目前单晶市场上对金刚线切割硅片已经完全接受，但在推进过程中也遇到过很多问题，金刚线切割过程的后期，靠近切口的进线端硅片已经提前切透，出线端硅片还未切透，提前切透的金刚线已经开始切割到胶层和树脂板，由于硅棒胶水和树脂板都是环氧树脂类的产品，其软化点基本在55
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95℃之间，如果胶层或者树脂板的软化点偏低很容易在切割过程中发热导致其变软熔化，附着在钢线和硅片表面，造成金刚线的切割能力下降，或者硅片受到树脂沾污，硅片上一旦附着后就很难清洗掉，进而造成单晶制绒发白的现象，造成此类单晶制绒发白现象的污染多发生在硅片的出刀面边缘附近。

技术实现思路

[0004]为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出的一种半导体硅棒切片方法及切片设备。本专利技术主要用于解决现有技术中金刚线切割到胶层和树脂板时因胶层或者树脂板的软化点偏低很容易在切割过程中发热导致其变软熔化而造成金刚线的切割能力下降以及硅片受到树脂沾污发生单晶制绒发白现象的问题。<br/>[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供了一种半导体硅棒切片方法，该方法包括以下步骤：
[0006]S1：将待切片的硅棒通过胶水粘接到树脂板上，然后通过所述胶水将所述树脂板粘接在安装板上；
[0007]S2：在S1完成粘接后，将粘接后的所述硅棒进行冷藏处理；使得胶水和树脂板自身的温度较低，进而在切片时胶水和树脂板温度升高速度减慢，进而使得胶水和树脂板软化的时间增加，进而有利于减少树脂对硅片的污染；
[0008]S3：在S2完成冷藏处理后，将冷藏后的所述硅棒通过所述安装板安装在金刚线切割设备上；
[0009]S4：在S3完成安装后，金刚线切割设备对所述硅棒进行切割，在所述硅棒切口的入口处吹冷空气；冷空气吹在胶水和树脂板上时，进而冷空气接触胶水和树脂板，进而带走胶水和树脂板上的热量，进而对胶水和树脂板进行冷却降温，同时不断吹出的冷空气加快了胶水和树脂板表面空气的流动，进而加快了胶水和树脂板的降温速度，进而增加了胶水和树脂板软化所需时间，进而降低了胶水和树脂板随着刀具(金刚石线)进入切口(即金刚石
线切割硅棒的锯缝)内部对硅片的污染，同时降低了胶水及树脂板附着在刀具上的能力，进而减缓了刀具切割能力的下降；
[0010]S5：在S3完成安装后，金刚线切割设备对所述硅棒进行切割，在所述硅棒的切口内靠近所述硅棒切口的入口处通入冷水；通入的冷水冲刷在刀具以及硅片上，由于冷水是通入在切口内部的，进而水流向外涌出，进而减少了胶水和树脂板的碎屑从切口的入口处进入切口的内部，同时加快了进入切口内部的胶水和树脂板的碎屑离开的速度，进而减少了胶水和树脂板的碎屑与硅片接触的时间，进而降低了胶水和树脂板的碎屑对硅片的污染，进而提高了硅片的质量；因为冷水从内部对胶水和树脂板进行冷却降温，进而增加了胶水和树脂板软化所需时间，同时也对刀具进行冷却降温，进而减少了刀具上附着的胶水和树脂板，进一步降低了胶水和树脂板的碎屑对硅片的污染；
[0011]S6：在S3完成安装后，金刚线切割设备对所述硅棒进行切割，在所述硅棒切口的出口外对着刀具喷射高压空气；通入的高压空气对着刀具喷射，进而将粘附在刀具上还未固化的胶水和树脂板的碎屑吹掉，进而减少了刀具上胶水和树脂板的碎屑的残留，进而减缓了刀具切割能力的下降，同时减少了残留的胶水和树脂板的碎屑循环经过硅片的次数，进而降低了胶水和树脂板的碎屑对硅片的污染；高压空气同时吹掉了残留在刀具上的硅屑，进而保证了刀具刃口处的清洁，进而保证了刀具的切割能力，进而提高了刀具的切割效率；
[0012]S7：待所述硅棒切割完成后，将切割的硅片、所述树脂板与所述安装板一同取下进行后续工序的处理。
[0013]一种半导体硅棒切片设备，包括机座、移动平台、直线滑台、切割部件、降温部件、喷水部件和清理部件；所述机座设置有所述移动平台；所述移动平台固定连接在所述机座上；所述移动平台用于安装固定待切片的所述硅棒；所述机座靠近所述移动平台的位置处设置有支撑立柱；所述支撑立柱固定连接在所述机座上；所述支撑立柱上设置有直线滑台；所述直线滑台的安装座固定连接在所述支撑立柱的侧壁上；所述直线滑台的滑块上设置有所述切割部件；所述切割部件用于切割所述硅棒；所述切割部件上靠近所述硅棒切口入口的位置处设置降温部件；所述降温部件用于对所述胶水和所述树脂板进行降温；所述切割部件上靠近所述硅棒切口出口的位置处设置所述清理部件；所述清理部件用于清理所述切割部件上残留的所述胶水和所述树脂板；所述切割部件上设置有所述喷水部件；所述喷水部件位于所述硅棒切口内且靠近所述硅棒切口的入口一侧；所述喷水部件用于减少所述胶水和所述树脂板进入所述硅棒切口内。
[0014]工作时，将待切割的硅棒通过安装板安装在移动平台上，随后手动控制移动平台移动，进而将硅棒移向切割部件，同时控制直线滑台带动切割部件向下(即切割部件向硅棒运动)运动，进而完成手动对刀，随后控制器控制切割部件工作，同时控制直线滑台向下，进而切割部件开始切割硅棒，控制器同时控制降温部件、喷水部件和清理部件工作，降温部件对胶水和树脂板进行冷却降温，进而避免因切割部件切割硅棒时切口处的温度高而造成胶水和树脂板发生软化，进而降低了胶水和树脂板因软化而污染硅片表面，同时降低了切割部件上粘结的胶水和树脂板的碎屑，进而保证了切割部件的持续切割的能力；通过将喷水部件设置在硅棒的切口内且靠近硅棒切口的入口一侧，进而在喷出冷水时，冷水从切口向外涌出，进而阻挡胶水和树脂板的碎屑进入硅棒的切口内，进而减少了胶水和树脂板的碎屑通过切口的量，进而减少了胶水和树脂板的碎屑与硅片的接触，进而降低了胶水和树脂
板对硅片表面的污染，同时冷水从内部对胶水和树脂板进行冷却降温，进而减缓了切口内部的胶水和树脂板的软化，进而降低了胶水和树脂板的碎屑黏在硅片表面的几率，进而降低了硅片被污染的几率；通过在硅棒切口的出口位置处设置清理部件，进而清理部件对切口的出口处的切割部件进行清理，进而减少清理部件上胶水和树脂板的碎屑的残留，进而减缓了切割部件切割能力的下降，同时减少了残留的胶水和树脂板的碎屑循环经过硅片的次数，进而降低了胶水和树脂板的碎屑对硅片的污染，同时减少了残留在切割部件上的硅屑，进而保证了切割部件的清洁，进而保证了切割部件的切割能力，进而提高了切割部件的切割效率；当一片硅片切割完成后，通过控制器控制直线滑台带动切割部件向上运动即切割部件离开硅棒，然后控制器控制移动平台沿硅棒的轴线方向移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体硅棒切片方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：将待切片的硅棒通过胶水粘接到树脂板(1)上，然后通过所述胶水将所述树脂板(1)粘接在安装板(11)上；S2：在S1完成粘接后，将粘接后的所述硅棒进行冷藏处理；S3：在S2完成冷藏处理后，将冷藏后的所述硅棒通过所述安装板(11)安装在金刚线切割设备上；S4：在S3完成安装后，金刚线切割设备对所述硅棒进行切割，在所述硅棒切口的入口处吹冷空气；S5：在S3完成安装后，金刚线切割设备对所述硅棒进行切割，在所述硅棒的切口内靠近所述硅棒切口的入口处通入冷水；S6：在S3完成安装后，金刚线切割设备对所述硅棒进行切割，在所述硅棒切口的出口外对着刀具喷射高压空气；S7：待所述硅棒切割完成后，将切割的硅片、所述树脂板(1)与所述安装板(11)一同取下进行后续工序的处理。2.一种半导体硅棒切片设备，其特征在于：包括机座(2)、移动平台(21)、直线滑台(22)、切割部件(3)、降温部件(4)、喷水部件(5)和清理部件(6)；所述机座(2)设置有所述移动平台(21)；所述移动平台(21)固定连接在所述机座(2)上；所述移动平台(21)用于安装固定待切片的所述硅棒；所述机座(2)靠近所述移动平台(21)的位置处设置有支撑立柱；所述支撑立柱固定连接在所述机座(2)上；所述支撑立柱上设置有直线滑台(22)；所述直线滑台(22)的安装座固定连接在所述支撑立柱的侧壁上；所述直线滑台(22)的滑块上设置有所述切割部件(3)；所述切割部件(3)用于切割所述硅棒；所述切割部件(3)上靠近所述硅棒切口入口的位置处设置降温部件(4)；所述降温部件(4)用于对所述胶水和所述树脂板(1)进行降温；所述切割部件(3)上靠近所述硅棒切口出口的位置处设置所述清理部件(6)；所述清理部件(6)用于清理所述切割部件(3)上残留的所述胶水和所述树脂板(1)；所述切割部件(3)上设置有所述喷水部件(5)；所述喷水部件(5)位于所述硅棒切口内且靠近所述硅棒切口的入口一侧；所述喷水部件(5)用于减少所述胶水和所述树脂板(1)进入所述硅棒切口内。3.根据权利要求2所述的一种半导体硅棒切片设备，其特征在于：所述切割部件(3)包括支架(31)、金刚石线(32)、绕线轮(33)、从动轮(34)和一号电机(35)；所述支架(31)为一边开口的框型结构；所述支架(31)的框型结构远离开口边一侧的其中一顶点处设置有绕线轮(33)；所述支架(31)其余顶点上均设置所述从动轮(34)；所述从动轮(34)转动连接在所述支架(31)上；所述绕线轮(33)固定连接在所述一号电机(35)的转轴上；所述一号电机(35)的安装座固定连接在所述支架(31)上；所述绕线轮(33)与所述从动轮(34)设置在同一平面内；位于所述支架(31)开口侧的两个所述从动轮(34)在同一水平直线上；所述金刚石线(32)绕过所述绕线轮(33)和所述从动轮(34)；所述金刚石线(32)在所述绕线轮(33)上至少绕一圈；所述切割部件(3)还包括冷却机构(36)；所述冷却机构(36)靠近所述硅棒的切口的入口一侧设置；所述冷却机构(36)包括固定件(361)...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯典宇，
申请(专利权)人：侯典宇，
类型：发明
国别省市：