一种提高硅片厚度集中度的切割加工方法

摘要

本发明公开一种提高硅片厚度集中度的切割加工方法，包括步骤一、根据加工硅片厚度选择主辊分段与槽距，步骤二、斜线布网方式进行单轮布线，步骤三、对刀并采用双边布线方式进行切割，步骤四、两组硅棒同步切割处理，步骤五、切割后处理，步骤六、检验分析并计算厚度集中度；本发明通过主辊分段匹配到钢线磨损，减少加工晶棒头尾硅片厚度差异，通过双边布线方法降低硅片表面开切及收尾厚度差异，大幅度提高硅片厚度集中性，减少厚片和薄片对后端的影响，通过斜线布网方式增大了钢线张力，同时钢线在切割过程中可以旋转行进，使钢线的表面均匀受力，进而提高硅片的切割质量，保持硅片厚度稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及硅棒切割加工技术领域，尤其涉及一种提高硅片厚度 集中度的切割加工方法。

背景技术

多线切割后产出硅片厚度分布情况是衡量一个批次硅片品质的 重要指标，现在国内普遍使用金刚石切割线作为切割线材，金刚石切 割线通过电镀工艺将金刚石颗粒固结在钢线上，通过钢线高速运转， 形成切割力，进行切削加工，线加工硅片厚度主要由加工线线径及主 辊槽距决定；

现在多采用平均分段槽距主辊，由于高速加工过程中，会产生大 量热，对金刚石颗粒会造成磨损，造成整根晶棒开切及中段、尾端厚 度出现差异，加工完成后硅片开切与收尾端厚度出现差异，尤其是现 在钢线切割工艺为单方进线切割，钢线由新到旧，厚度分布差异性会 进一步拉大，因此，本发明提出一种提高硅片厚度集中度的切割加工 方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种提高硅片厚度集中度 的切割加工方法，该提高硅片厚度集中度的切割加工方法解决了整根 晶棒切割过程中头尾厚度偏差较大问题，保证片厚的集中性，减少厚 片和薄片对后端的影响，通过主辊槽距调整及钢线切割进给方式改 变，使得钢线磨损量分布平均，片厚集中度更高。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种提高 硅片厚度集中度的切割加工方法，包括以下步骤：

步骤一、主辊的选择，将整根主辊调整为多槽距型分段主辊，并 根据所需加工的硅片厚度及加工线线径确认主辊的分段数和槽距，然 后按照由头到尾槽距从大到小的方式进行主辊分段开槽；

步骤二、单轮绕线布线，单轮绕线时采用斜线布网方式进行布线， 将加工线按照分段数和槽距进行布线缠绕；

步骤三、对刀和切割布线，按照缠绕后的加工线位置进行对刀切 割，切割时采用双边布线方式，在收放线两侧进行布线；

步骤四、切割处理，对两组硅棒进行同步切割，切割时对切割点 连续添加混合浆液；

步骤五、切割后处理，切割完成后将硅片放入稀释乳酸中浸泡进 行脱胶处理，然后放进花篮中进行清洗并进行干燥处理；

步骤六、检验分析，将干燥后的取出进行硅片厚度检测并记录数 据，最后计算分析厚度数据的集中度。

进一步改进在于：所述步骤一中主辊分段的槽距变化差值与加工 线磨损值相同，主辊安装时安装方向与进收线端相同。

进一步改进在于：所述步骤三的双边布线方式中，放线侧布线线 量不少于线网长度，收线侧布线线量不多于线网长度，并且开机前加 工线切割走向为放线侧到收线侧。

进一步改进在于：所述步骤四中混合浆液为碳化硅砂、乙二醇、 悬浮剂、FA/O复合活性剂和螯合剂的混合乳化液，其中碳化硅砂粒 度直径为2-4μm，莫氏硬度为9.5级。

进一步改进在于：所述混合乳化液中碳化硅砂、乙二醇、悬浮剂、 FA/O复合活性剂和螯合剂的混合比为1:5:2:1:1。

进一步改进在于：所述步骤五中稀释乳酸体积分数为15-18％， 浸泡时稀释乳酸温度控制在76-80℃，浸泡时长为2-4min。

进一步改进在于：所述步骤六中厚度集中度计算方法由下式(1) 所得

其中λ表示厚度集中度，d表示达成目标的厚度，Z表示硅片实 际数量，X表示硅片理论数量。

本发明的有益效果为：本发明可以明显提高硅片切割厚度的集中 度，方法简单有效，通过主辊分段匹配到钢线磨损，减少加工晶棒头 尾硅片厚度差异，通过双边布线方法降低硅片表面开切及收尾厚度差 异，大幅度提高硅片厚度集中性，，减少厚片和薄片对后端的影响， 通过斜线布网方式增大了钢线张力，同时钢线在切割过程中可以旋转 行进，使钢线的表面均匀受力，进而提高硅片的切割质量，保持硅片 厚度稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面 将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而 易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这 些附图获得其他的附图。

图1为本发明加工流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方 位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述 本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特 定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限 制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于 描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定， 术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是 固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接， 也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以 具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

根据图1所示，本实施例提供了一种提高硅片厚度集中度的切割 加工方法，包括以下步骤：

步骤一、主辊的选择，将整根主辊调整为多槽距型分段主辊，并 根据所需加工的硅片厚度及加工线线径确认主辊的分段数和槽距，然 后按照由头到尾槽距从大到小的方式进行主辊分段开槽，其中主辊分 段的槽距变化差值与加工线磨损值相同，主辊安装时安装方向与进收 线端相同；

步骤二、单轮绕线布线，单轮绕线时采用斜线布网方式进行布线， 将加工线按照分段数和槽距进行布线缠绕；

步骤三、对刀和切割布线，按照缠绕后的加工线位置进行对刀切 割，切割时采用双边布线方式，在收放线两侧进行布线，放线侧布线 线量不少于线网长度，收线侧布线线量不多于线网长度，并且开机前 加工线切割走向为放线侧到收线侧；

步骤四、切割处理，对两组硅棒进行同步切割，切割时对切割点 连续添加混合浆液，其中混合浆液为碳化硅砂、乙二醇、悬浮剂、FA/O 复合活性剂和螯合剂的混合乳化液，其中碳化硅砂粒度直径为2-4μ m，莫氏硬度为9.5级；

混合乳化液中碳化硅砂、乙二醇、悬浮剂、FA/O复合活性剂和 螯合剂的混合比为1:5:2:1:1；

步骤五、切割后处理，切割完成后将硅片放入稀释乳酸中浸泡进 行脱胶处理，其中稀释乳酸体积分数为15-18％，浸泡时稀释乳酸温 度控制在76-80℃，浸泡时长为2-4min，然后放进花篮中进行清洗并 进行干燥处理；

步骤六、检验分析，将干燥后的取出进行硅片厚度检测并记录数 据，最后计算分析厚度数据的集中度，厚度集中度计算方法由下式(1) 所得

其中λ表示厚度集中度，d表示达成目标的厚度，Z表示硅片实 际数量，X表示硅片理论数量。

实施例2

根据图1所示，本实施例提供了一种提高硅片厚度集中度的切割加 工方法，

步骤一、主辊的选择，在加工规格为175μm厚度硅片时，使用 加工线为42母线钢线，试验钢线磨损值，钢线磨损值为4μm，调整 主辊分段，分段为235μm-232μm，主辊分段也同步分为4段，与钢 线磨损保持一致，分段保持从头到尾槽距由大到小的方式开槽，主辊安装时安装方向与进收线端相同。

步骤二、单轮绕线布线，单轮绕线时采用斜线布网方式进行布线， 将加工线按照分段数和槽距进行布线缠绕；

步骤三、对刀和切割布线，按照缠绕后的加工线位置进行对刀切 割，切割时采用双边布线方式，在收放线两侧进行布线，放线侧布线 线量不少于线网长度，收线侧布线线量不多于线网长度，并且开机前 加工线切割走向为放线侧到收线侧；

步骤四、切割处理，对两组硅棒进行同步切割，切割时对切割点 连续添加混合浆液，其中混合浆液为碳化硅砂、乙二醇、悬浮剂、FA/O 复合活性剂和螯合剂的混合乳化液，其中碳化硅砂粒度直径为2-4μ m，莫氏硬度为9.5级；

混合乳化液中碳化硅砂、乙二醇、悬浮剂、FA/O复合活性剂和 螯合剂的混合比为1:5:2:1:1；

步骤五、切割后处理，切割完成后将硅片放入稀释乳酸中浸泡进 行脱胶处理，其中稀释乳酸体积分数为15-18％，浸泡时稀释乳酸温 度控制在76-80℃，浸泡时长为2-4min，然后放进花篮中进行清洗并 进行干燥处理；

检验分析，将干燥后的取出进行硅片厚度检测并记录数据，最后 计算分析厚度数据的集中度，由下公式(1)计算厚度集中度并与传 统方法比较如表1所示

其中λ表示厚度集中度，d表示达成目标的厚度，Z表示硅片实 际数量，X表示硅片理论数量。

表1本发明方法与传统方法数据比较

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业 的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和 说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围 的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要 求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。