硅片线切割断线抢救方法技术

本发明专利技术涉及对在硅片切片机的加工过程中出现断线事故进行抢救的抢救方法。具体地，本发明专利技术涉及在发生断线事故的硅片中保留断线钢线，用于固定硅片位置以利于重新布线对刀的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对在硅片切片机的加工过程中出现断线事故进行抢救的抢救方法。具体地，本专利技术涉及在发生断线事故的硅片中保留断线钢线，用于固定硅片位置以利于重新布线对刀的方法。
技术介绍
随着全球各国绿色能源的推广和近年来半导体产业的超常规发展，硅片市场的供给已极度不平衡，切割加工能力的落后和产能的严重地制约了产业的发展。近年来出现的新型硅片多线切割技术现已是硅片(晶圆)上游生产的关键技术，具有切割表面质量高、切割效率高和可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点。目前已有商业化的多线切片机上市，例如梅耶博格公司DS264/271型切片机和应用材料公司HCT-B5型切片机。 但是这些切片机在加工过程中均不可避免地出现断线事故，断线的原因包括(I)发生在切割室的断线①钢线磨损严重；②同一刀硅晶棒断面不齐，造成钢线受到侧向力较大变形严重；③严重跳线，造成两根钢线缠绕；(2)发生在绕线室的断线①为张力太大或张力的变化太大；②排线不好，线轮绕线与机床排线差别较大；③导向轮过度磨损，造成钢线受力不均，等等。断线事故会大幅增加硅片切割的废品率，增加生产成本，因此针对硅片加工过程中出现的断线事故通常会进行抢救以减少损失。现有的抢救方法通常是直接放弃断线后段的硅晶棒或者提起已切割的硅片，重新修复线网后，对刀(硅片进刀口)下压至原断线时的切割位置后重新切割。如此的抢救方法通常不但抢救成功率较差，而且会带来色差和线痕。例如在对刀后钢线未完全处于原来的切割刀缝位置，造成切割位置偏差形成线痕。特别是对于切割切深大于或等于硅晶棒加工的总切割行程30%的硅片，由于进刀口开始相互粘在一起，造成无法准确顺利对刀，会造成大量线痕片或色差片甚至废片，抢救效果不理想。
技术实现思路
为此本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有较高抢救成功率的硅片切片机断线事故的抢救方法，并且该方法能消除或减少抢救的硅片的色差和线痕。为解决上述技术问题，本专利技术提供的断线事故抢救方法包括如下步骤(I)将硅晶棒升起至进刀口位于线网平面下距线网平面的距离为a，除去断线后的线网，保留硅晶棒中的钢线；(2)升起硅晶棒至高于线网平面，并重新布置线网；(3)下压硅晶棒至进刀口位于线网平面下距线网平面的距离为b，其中0 < b < a ;(4)清除硅晶棒中保留的钢线，进行切割。在本专利技术的实施方式中，该方法可用于抢救在任何切割深度时发生断线事故，优选用于切割深度大于或等于硅晶棒加工的总切割行程30%时发生的断线事故，更优选地用于切割深度在硅晶棒加工的总切割行程的30%至90%之间时发生的断线事故。在本专利技术一个实施方式中，其中在所述步骤⑴中，所述距离a小于发生断线时的切割深度，优选地，15mm ^ a ^ 20mm。作为本专利技术另一优选的方式，在硅晶棒升起至进刀口位于线网下距线网的距离为a后，以小于lmm/s的速度走线以调平线网。作为本专利技术另一优选的方式，其中在所述步骤(I)中，在硅晶棒升起至进刀口位于线网下距线网的距离为a后，打开砂浆冲洗硅片。作为本专利技术另一优选的方式，在所述步骤(3)中10mm,,优选地b =6mm o作为本专利技术又一优选的方式，在所述步骤(4)中，在硅晶棒下压至原断线深度，以小于lmm/s的速度走线调平线网后，再进行切割。优选地，在硅晶棒下压至原断线深度后， 再继续下压0. 2-0. 5_，优选为0. 5_。然后以小于lmm/s的速度走线调平线网。又优选地，在硅晶棒下压至原断线深度的过程中尽量保持钢线静止。还优选地，在所述步骤(4)中，在硅晶棒下压至原断线深度的过程中，用砂浆冲洗硅片。任选地，在所述步骤(4)中，在硅晶棒下压至原断线深度的过程中，清除线弓，优选通过手动拔除线弓。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更加明显图I是硅片切片机加工过程的示意图；图2是发生断线事故时硅晶棒与线网的截面3是本专利技术方法中将硅晶棒下压至进刀口 302位于线网303下距线网303平面的距离为a时的截面图；图4是本专利技术方法中重新布线并将硅晶棒下压进刀口 402位于线网404下距线网404的距离为b时的截面图。具体实施例方式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，它不同于传统的刀锯片、砂轮片、内圆切割等切割方式，也不同于先进的激光切割切割，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅晶棒进行摩擦，从而达到切割效果。如图I所示，在硅片的加工过程中，硅晶棒102安装在工作台101的下表面上，导轮104引导钢线并在导轮104上形成线网105，工作台101沿着与线网105平面垂直的方向上下降，将待加工硅晶棒102下压至与线网105平面接触，线网105在导轮104的引导下以一定的速度走线，喷砂嘴103喷洒砂浆，在线网105上形成纱帘，从而与下降的硅晶棒102接触并摩擦，将硅晶棒切割成硅片。本领域中常用的硅硅晶棒可为长方体形、圆柱形等，目前常见的多晶硅晶棒为8寸(边长156mmX 156mm),单晶娃晶棒常见的为6寸(边长125mmX 125mm)以及8寸(边长156mmX 156mm)两种,本专利技术方法可用于本领域中常用的娃晶棒。导轮104表面刻有等线宽、等深的环形槽，在硅片切割时由一根钢线缠绕在导轮104的环形槽中形成由平行等距排列的钢线组成线网105。导轮104的环形槽的线宽决定了线网105平面上两相邻钢线之间的距离，从而控制了切割硅片的厚度。本专利技术方法可应用于切割任何厚度的硅片，优选用于切割厚度为200 ii mm和180 ii m的硅片。本专利技术导轮根据线切机型号不同可安装成2轮平行，3轮等边三角形或4轮梯形形式。应当注意的是本专利技术附图I中采用了 2轮平行的导轮组，其只是本专利技术方法的一个实例，并不意图限制本专利技术。线网105的走线速度一般设置在11 13m/s。走线的方向分顺时针、逆时针方向，本专利技术方法可根据需要任意调节走线方向。在本专利技术中通常采用顺时针(正向)走线。本专利技术中所称的钢线可采用本领域任何用于硅片切割的丝状材料，优选使用表面镀黄铜的高碳钢丝，其可从例如但不限于凡登或者贝卡尔特等公司购得，型号可根据需求进行定制，不同型号的线径常有:100 ii m、115 ii m、120 ii m、130 ii m、140 ii m等等。可用于本专利技术高碳钢丝的按线径在100 u m-140 u m之间，优选使用120 u m线径钢线。 在硅晶棒102下压的过程中，设置在线网两侧的喷砂嘴103持续向线网平面喷撒砂浆。本专利技术方法中所用的砂浆是由切割液和磨料混合具有一定黏度的流体，切割液和磨料混合比例通常在I. 2 1-0.8 I之间，优选为I : 0.95。在切削过程中，砂浆通过喷砂嘴103被均匀喷洒在线网平面的钢丝切割线上，形成砂浆薄膜，被钢线带入切割区域。碳化硅微粉由于其切削能力强、自锐性好等特点，可用于本专利技术的方法。碳化硅是无色透明的晶体，由于含杂质而呈不同颜色，磨料行业按色泽主要分为绿SiC(代号TL)和黑SiC(代号TH)两大品种，在本专利技术方法中优选使用绿色碳化硅，其例如但不限于从新大新、平顶山、大阳等公司购得的绿色碳化硅。常用于硅晶棒切割的碳化硅粒径通常有1000#、1200#、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅片线切割的断线抢救方法，包括如下步骤：(1)将硅晶棒升起至进刀口位于线网平面下距线网平面的距离为a，除去断线后的线网，保留硅晶棒中的钢线；(2)升起硅晶棒至高于线网平面，并重新布置线网；(3)下压硅晶棒至进刀口位于线网平面下距线网平面的距离为b，其中0＜b＜a；(4)清除硅晶棒中保留的钢线，进行切割。

【技术特征摘要】
1.一种硅片线切割的断线抢救方法，包括如下步骤 (1)将硅晶棒升起至进刀口位于线网平面下距线网平面的距离为a，除去断线后的线网，保留硅晶棒中的钢线； (2)升起硅晶棒至高于线网平面，并重新布置线网；(3)下压硅晶棒至进刀口位于线网平面下距线网平面的距离为b，其中O< b < a ; (4)清除硅晶棒中保留的钢线，进行切割。2.根据权利要求I所述的方法，其中在所述步骤⑴中，15mm≤a≤20mm。3.根据权利要求I所述的方法，其中在所述步骤(I)中，在将硅晶棒升起至进刀口位于线网平面下距线网平面的距离为a后，以小于lmm/s的速度走线。4.根据权利要求I至3中任一项所述的方法，其中在所述步骤(I)中，在将硅晶棒升起至进刀口位于线网下距线网的距离为a后，打开砂浆冲洗硅片。5.根据权利要求I所述的方法，其中在所述步骤(3)中，5mm彡b彡10mm。6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述步骤(3)中，b= ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈益冬，
申请(专利权)人：苏州协鑫光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：