一种用于切割硅棒的装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种用于切割硅棒的装置，所述装置包括：用于对硅棒进行切割的切割线；用于对所述硅棒进行加热的加热器；控制器，所述控制器用于对所述加热器进行控制，使得所述硅棒在达到第一切割进程时的第一温度与所述硅棒在达到第二切割进程时的第二温度之间的差值不超过预定阈值。根据本发明专利技术的实施例，控制器根据切割操作的不同进程中硅棒以及从硅棒上切割下的硅片受到切割线的不同热传导情况来控制加热器对硅棒进行加热，以对硅棒的温度进行补偿，使得对于不同的切割进程硅棒和硅片的温度变化量被控制成不超过预定阈值范围，由此解决了现有技术中硅棒和硅片因在不同切割进程受热差异过大而发生变形的问题。同切割进程受热差异过大而发生变形的问题。同切割进程受热差异过大而发生变形的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于切割硅棒的装置


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及用于一种用于切割硅棒的装置。

技术介绍

[0002]现有技术中，作为半导体元件制造材料被广泛使用的硅片是指单晶硅片。通常，硅片制造工艺包括：将生长的单晶硅棒切割成硅片的切割工艺、将硅片的厚度均一化并使硅片表面平面化的研磨工艺、去除及改善由机械研磨引起的破损的刻蚀工艺、将硅片表面镜面化的研磨抛光工艺、以及对加工完成的硅片进行清洗的清洗工艺。
[0003]上述切割工艺包括使用切割装置对硅棒进行线切割以使其成为硅片，并将不必要的部分去除。该切割装置包括高张力钢线，在切割过程中，所述钢线将硅棒切割为硅片。在整个切割过程中，高张力钢线会对被切割的硅棒进行热传导，这种热传导会使原本处于常温下的硅棒由于受热不均匀而发生膨胀/收缩的现象。硅棒的热膨胀/收缩会诱发硅棒在被切割时发生不规则变形，具体地，硅棒因切割而导致的热膨胀通常发生在切割的初期阶段，而收缩则通常发生在切割的最后阶段，这导致切割出的硅片存在翘曲、硅棒切割面平坦度下降等质量问题。参见图1，图1示出了现有技术中硅片形貌在切割进程中随温度变化的曲线图，其中，实线表示硅片切割形貌的变化，虚线表示加热温度的变化。从该曲线图可以清楚地看出温度变化对硅片切割形貌的影响。
[0004]鉴于上述情况，如何严格如何减少在切割硅棒过程硅片及硅棒因受热而发生的变形是本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术实施例期望提供一种用于切割硅棒的装置。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于切割硅棒的装置，所述装置包括：
[0007]用于对硅棒进行切割的切割线；
[0008]用于对所述硅棒进行加热的加热器；
[0009]控制器，所述控制器用于对所述加热器进行控制，使得所述硅棒在达到第一切割进程时的第一温度与所述硅棒在达到第二切割进程时的第二温度之间的差值不超过预定阈值。
[0010]根据本专利技术实施例提供的用于切割硅棒的装置包括对硅棒进行加热的加热器，并且还包括对加热器进行控制的控制器。控制器根据切割操作的不同进程中硅棒以及从硅棒上切割下的硅片受到切割线的不同热传导情况来控制加热器对硅棒进行加热，以对硅棒的温度进行补偿，使得对于不同的切割进程硅棒和硅片的温度变化量被控制成不超过预定阈值，由此解决了现有技术中硅棒和硅片因在不同切割进程受热差异过大而发生变形的问题。
附图说明
[0011]图1为现有技术中硅片形貌在切割进程中随温度变化的曲线图；
[0012]图2为本专利技术实施例提供的用于切割硅棒的装置的立体示意图；
[0013]图3为本专利技术的另一实施例提供的用于切割硅棒的装置的立体示意图；
[0014]图4为本专利技术的另一实施例提供的用于切割硅棒的装置的立体示意图；
[0015]图5为本专利技术的另一实施例提供的用于切割硅棒的装置的立体示意图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0017]参见图2，本专利技术提供了一种用于切割硅棒R的装置1，所述装置1包括：
[0018]用于对硅棒R进行切割的切割线10；
[0019]用于对所述硅棒R进行加热的加热器20；
[0020]控制器30，所述控制器30用于对所述加热器20进行控制，使得所述硅棒R在达到第一切割进程时的第一温度T1与所述硅棒在达到第二切割进程时的第二温度T2之间的差值不超过预定阈值。
[0021]根据本专利技术的优选实施例，该预定阈值为2℃。
[0022]根据本专利技术实施例提供的用于切割硅棒的装置1包括对硅棒R进行加热的加热器20，并且还包括对加热器20进行控制的控制器30。控制器30根据切割操作的不同进程中硅棒R以及从硅棒上切割下的硅片受到切割线10的不同热传导情况来控制加热器20对硅棒R进行加热，以对硅棒R的温度进行补偿，使得对于不同的切割进程硅棒和硅片的温度变化量被控制成不超过预定阈值，由此解决了现有技术中硅棒和硅片因在不同切割进程受热差异过大而发生变形的问题。
[0023]根据本专利技术的优选实施例，所述控制器30将所述加热器20控制成使得当所述第一切割进程到达所述硅棒R的直径位置时，所述控制器30控制所述加热器20停止对所述硅棒R加热。
[0024]如在
技术介绍
中提及的以及图1中所示出的，在切割线对硅棒切割的过程中，当切割进程到达硅棒R的直径位置时，切割线与硅棒相接触的部分最大，因而从切割线传导至硅棒的热量也是最大的，故硅棒的温度也是最高的。由于根据本专利技术实施例的加热器是用于对硅棒的温度进行补偿以减小硅棒温度变化范围，因此控制器可以将加热器控制成在除直径位置之外的其他位置对硅棒进行加热，而在切割进程到达直径位置时停止对硅棒加热，由此将硅棒温度控制在硅棒被切割至直径位置时的温度附近，或者等于硅棒被切割至直径位置时的温度。这样，以较低的能量消耗达到了控制硅棒温度以抑制由于温度变化过大造成硅棒和硅片变形的目的。
[0025]根据本专利技术实施例，优选地，参见图2，所述装置1还包括在切割过程中对所述切割线10喷射浆状磨料的喷嘴40，并且所述加热器20位于所述硅棒R的下方，并且所述加热器20包括沿竖向方向贯穿所述加热器的多个通孔50，使得落在所述加热器20上的所述浆状磨料能够经由所述多个通孔50流动离开所述加热器20。
[0026]磨料的使用对切割操作起到了润滑的作用，另外，根据本专利技术的加热器20可以设
置在硅棒附近的任何位置，在上述实施例中，如图2所示，加热器20设置在硅棒R的下方，在切割操作开始之前，切割线10位于硅棒R的上方，切割线对硅棒的切割操作通过硅棒R相对于切割线10在竖向方向上的相对运动来实现，其中，需要指出的是，切割线相对于硅棒的位置可以根据实际应用情况进行调整。另外，为了避免在切割操作过程中浆状磨料积聚在加热器20上，如图2所示，加热器20开设有多个通孔50，以允许浆状磨料从加热器20表面经由通孔50流动离开加热器，从而避免影响加热器的加热。
[0027]为了更好地对加热器进行加热并且促使浆状磨料更快流动离开加热器，优选地，参见图3，所述加热器20的上表面201为弧形，其中，所述加热器20的所述上表面201的中间部分低于所述上表面的其余部分，所述多个通孔50设置在所述加热器的上表面的中间部分处。
[0028]如图3所示，加热器20的上表面201呈与硅棒S相对的表面拟合的形状，这样可以有利于对硅棒S侧面的部分也进行加热，而且落在加热器20的表面201上的浆状磨料也会顺着上表面201的弧度向较低的中间部分流动，并经由设置在中间部分处的通孔50流动离开加热器20。
[0029]为了实现自动化的切割操作，优选地，参见图4，所述装置1还包括驱动器60，所述驱动器60用于驱动所述硅棒R和所述加热器20一起沿朝向或远离所述切割线10的方向移动，使得所述切割线10能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于切割硅棒的装置，其特征在于，所述装置包括：用于对硅棒进行切割的切割线；用于对所述硅棒进行加热的加热器；控制器，所述控制器用于对所述加热器进行控制，使得所述硅棒在达到第一切割进程时的第一温度与所述硅棒在达到第二切割进程时的第二温度之间的差值不超过预定阈值。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器将所述加热器控制成使得当所述第一切割进程到达所述硅棒的直径位置时，所述控制器控制所述加热器停止对所述硅棒加热。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括在切割过程中对所述切割线喷射浆状磨料的喷嘴，所述加热器位于所述硅棒的下方，并且所述加热器包括沿竖向方向贯穿所述加热器的多个通孔，使得落在所述加热器上的所述浆状磨料能够经由所述多个通孔流动离开所述加热器。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述加热器的上表面为弧形，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：令狐嵘凯，郑秉冑，
申请(专利权)人：西安奕斯伟硅片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：