CN112078038A - 一种140μm厚度以下硅片的切割方法 - Google Patents

一种140μm厚度以下硅片的切割方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种140μm厚度以下硅片的切割方法，属于晶硅加工技术领域，包括以下步骤：更换主辊、布线网、上棒、调取工艺、热机、开机、下棒、脱胶和插片，所述下棒过程包括抬出树脂板阶段，中间匀速阶段，出刀阶段和抬出线网阶段，采用该发明进行切片，能够降低硅片厚度，缩小槽距，提升出片数，在切片端明显提高了硅料利用率，来实现降本增效的目的。

Description

一种140μm厚度以下硅片的切割方法
技术领域
本发明属于晶硅加工技术领域，具体地说涉及一种140μm厚度以下硅片的切割方法。
背景技术
目前晶硅加工行业形式日益严峻，在大多数情况下，很多厂家通过提高设备利用率，改进设备来提高晶硅加工的效率，设备的研发与改进本身就会占据很长的一段时间，收效较慢，因此，改进切割方法，提高硅棒的出片率对晶硅加工行业具有极为重要的意义。
发明内容
针对现有技术的种种不足，现提出一种140μm厚度以下硅片的切割方法，能够有效提高晶硅加工的出片率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种140μm厚度以下硅片的切割方法，包括以下步骤：更换主辊、布线网、上棒、调取工艺、热机、开机、下棒、脱胶和插片，所述下棒过程包括抬出树脂板阶段，中间匀速阶段，出刀阶段和抬出线网阶段。
优选地，所述更换主辊包括卸下主辊，更换符合槽距与片厚的主辊，所述布线网包括将主辊上布满线网。
优选地，所述上棒包括将晶棒放置在设备内，并设置零点，将晶棒升至切片机最高点，所述调取工艺包括将工艺编译好后进行切片设备进行读取。
优选地，所述热机包括将喷嘴装好，调好位置后开始设置热机时间为5min，点击自动运行按钮；所述开机包括点击自动运行按钮，进行自动切割。
优选地，所述脱胶包括将切好的晶棒放置在自动脱胶机后，设置脱胶工艺，开始进行自动脱胶。
优选地，所述插片包括将脱胶后的硅片取出，放置在自动插片机中，开始进行自动插片。
优选地，所述出树脂板阶段，切割液的流量设定为180-210L/min，切割线的线速为1.5-3.5m/min，台速设定为13-16mm/min，匀速抬出树脂板至距离零点140mm位置。
优选地，中间匀速阶段，切割液的流量设定为160-220L/min，切割线的线速设定为2～5m/min，台速设定为20-40mm/min，匀速抬棒至距离零点15mm处。
优选地，出刀阶段线速设定为1～5m/min，台速设定为10～50mm/min，流量设定为180～250L/min。
优选地，抬出线网阶段中，线网抬升至切片机顶端，切割液的流量设定为0L/min，切割线的线速设定为0m/min，台速设定为250-320mm/min。
本发明的有益效果是：
采用该发明进行切片，降低硅片厚度(薄片化)，缩小槽距，提升出片数，在切片端明显提高了硅料利用率，来实现降本增效的目的。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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做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。
实施例一：
一种140μm厚度以下硅片的切割方法，包括以下步骤：
(1)更换主辊：将设备上的主辊卸下，更换符合槽距与片厚的主辊；
(2)布线网：将主辊布满线网；
(3)上棒：将晶棒放置在切片机内，并设置零点后，将晶棒升至最高；
(4)调取工艺：将工艺编译好后进行读取；
(5)热机：将喷嘴装好，调好位置后开始设置热机时间为5min，点击自动运行按钮，进行热机；
(6)开机：点击自动运行按钮，进行自动切割；
(7)下棒：所述下棒过程包括抬出树脂板阶段，中间匀速阶段，出刀阶段和抬出线网阶段；
抬出树脂板阶段：必须确保没有卡线、切割液无断流，切割液流量设定为180L/min，切割线的线速为1.5m/min；台速设定为13mm/min，匀速抬出树脂板至距离零点140mm位置。
中间匀速阶段：台速设定为20mm/min，切割液的流量设定为160L/min，割线的线速设定为2m/min，匀速抬棒至距离零点15mm处，时刻注意观察线网是否有卡线，没有正常抬棒，如出现卡线情况，立即剪线网抬棒；
出刀阶段：线速设定为1m/min，台速设定为10mm/min，流量设定为180L/min此时线网张力最大，将切割液(水1L：冷却液0.3L)往主辊上进行喷洒，降低表面张力，提高润滑；
抬出线网阶段：此时晶棒与线网已经分离，设定台速为250mm/min，切割液的流量设定为0L/min，切割线的线速设定为0m/min，线网抬升至切片机顶端，等待下棒。以上抬棒工艺设置完成后，将切割完成的按照抬棒工艺进行自动拔取。
(8)脱胶：将切好的晶棒放置在自动脱胶机后，设置脱胶工艺，开始进行自动脱胶。
(9)插片：将脱胶后的硅片取出，放置在自动插片机上，开始进行自动插片。
实施例二
一种140μm厚度以下硅片的切割方法，包括以下步骤：
(1)更换主辊：将设备上的主辊卸下，更换符合槽距与片厚的主辊；
(2)布线网：将主辊布满线网；
(3)上棒：将晶棒放置在切片机内，并设置零点后，将晶棒升至最高；
(4)调取工艺：将工艺编译好后进行读取；
(5)热机：将喷嘴装好，调好位置后开始设置热机时间为5min，点击自动运行按钮，进行热机；
(6)开机：点击自动运行按钮，进行自动切割；
(7)下棒：所述下棒过程包括抬出树脂板阶段，中间匀速阶段，出刀阶段和抬出线网阶段；
抬出树脂板阶段：必须确保没有卡线、切割液无断流，切割液流量设定为210L/min，切割线的线速为3.5m/min；台速设定为16mm/min，匀速抬出树脂板至距离零点140mm位置；
中间匀速阶段：切割液的流量设定为220L/min，切割线的线速设定为5m/min，台速设定为40mm/min，匀速抬棒至距离零点15mm处；
出刀阶段：线速设定为5m/min，台速设定为50mm/min，流量设定为250L/min；
抬出线网阶段：此时晶棒与线网已经分离，设定台速为320mm/min，切割液的流量设定为0L/min，切割线的线速设定为0m/min，线网抬升至切片机顶端，等待下棒。以上抬棒工艺设置完成后，将切割完成的按照抬棒工艺进行自动拔取。
(8)脱胶：将切好的晶棒放置在自动脱胶机后，设置脱胶工艺，开始进行自动脱胶。
(9)插片：将脱胶后的硅片取出，放置在自动插片机上，开始进行自动插片。
实施例三：
一种140μm厚度以下硅片的切割方法，包括以下步骤：
(3)更换主辊：将设备上的主辊卸下，更换符合槽距与片厚的主辊；
(4)布线网：将主辊布满线网；
(3)上棒：将晶棒放置在切片机内，并设置零点后，将晶棒升至最高；
(4)调取工艺：将工艺编译好后进行读取；
(5)热机：将喷嘴装好，调好位置后开始设置热机时间为5min，点击自动运行按钮，进行热机；
(6)开机：点击自动运行按钮，进行自动切割；
(7)下棒：所述下棒过程包括抬出树脂板阶段，中间匀速阶段，出刀阶段和抬出线网阶段；
抬出树脂板阶段：必须确保没有卡线、切割液无断流，切割液流量设定为200L/min，切割线的线速为2.5m/min，台速设定为15mm/min，匀速抬出树脂板至距离零点140mm位置；
中间匀速阶段：切割液的流量设定为200L/min，切割线的线速设定为3m/min，台速设定为30mm/min，匀速抬棒至距离零点15mm处，时刻注意观察线网是否有卡线，没有正常抬棒，如出现卡线情况，立即剪线网抬棒。
出刀阶段：出刀阶段线速设定为3m/min，台速设定为30mm/min，流量设定为200L/min，此时线网张力最大，将切割液(水1L：冷却液0.3L)往主辊上进行喷洒，降低表面张力，提高润滑；
抬出线网阶段：此时晶棒与线网已经分离，设定台速为300mm/min，切割液的流量设定为0L/min，切割线的线速设定为0m/min，线网抬升至切片机顶端，等待下棒。以上抬棒工艺设置完成后，将切割完成的按照抬棒工艺进行自动拔取。
(8)脱胶：将切好的晶棒放置在自动脱胶机后，设置脱胶工艺，开始进行自动脱胶。
(9)插片：将脱胶后的硅片取出，放置在自动插片机上，开始进行自动插片。
实验实施例一
表一是采用实施例一至实施例三的切割工艺以及对照组采用常规切割工艺，将晶硅切割成为140μm厚度的硅片的实验数据，其中常规切割的步骤包括：
(1)更换主辊：将设备上的主辊卸下，更换符合槽距与片厚的主辊；
(2)布线网：将主辊布满线网；
(3)上棒：将晶棒放置在切片机内，并设置零点后，将晶棒升至最高；
(4)调取工艺：将工艺编译好后进行读取；
(5)热机：将喷嘴装好，调好位置后开始设置热机时间为5min，点击自动运行按钮，进行热机；
(6)开机：点击自动运行按钮，进行自动切割；
(7)下棒：所述下棒过程包括抬出树脂板阶段，中间匀速阶段，出刀阶段和抬出线网阶段；
抬出树脂板阶段：必须确保没有卡线、切割液无断流，切割液流量设定为160L/min，切割线的线速为1m/min；台速设定为50mm/min，匀速抬出树脂板至距离零点140mm位置。
中间匀速阶段：台速设定为60mm/min，切割液的流量设定为140L/min，割线的线速设定为1.5m/min，匀速抬棒至距离零点15mm处，时刻注意观察线网是否有卡线，没有正常抬棒，如出现卡线情况，立即剪线网抬棒；
出刀阶段：线速设定为8m/min，台速设定为80mm/min，流量设定为160L/min此时线网张力最大，将切割液(水1L：冷却液0.3L)往主辊上进行喷洒，降低表面张力，提高润滑；
抬出线网阶段：此时晶棒与线网已经分离，设定台速为250mm/min，切割液的流量设定为0L/min，切割线的线速设定为0m/min，线网抬升至切片机顶端，等待下棒。以上抬棒工艺设置完成后，将切割完成的按照抬棒工艺进行自动拔取。
(8)脱胶：将切好的晶棒放置在自动脱胶机后，设置脱胶工艺，开始进行自动脱胶。
(9)插片：将脱胶后的硅片取出，放置在自动插片机上，开始进行自动插片。
表一
Figure BDA0002610672850000091
由表一可知：相同硅片厚度情况下，实施例一至实施例三在A率分别高于对照试验组4.4％、4.2％和4.5％、崩边率分别低于对照试验组1.5％、1.4％和1.8％、碎片率分别低于对照试验3.5％、3.3％和3.6％，可见切割140μm厚度的硅片采用本发明的工艺能够显著提高硅片质量(A率是指每刀切割后的A级品成品率)。
实验实施例二
以实施例二中的数据进行切割，表二是下棒过程中抬出树脂板阶段、中间匀速阶段、出刀阶段和抬出线网阶段的具体参数；表三是实施例二所得实验数据。
表二
Figure BDA0002610672850000092
Figure BDA0002610672850000101
表三
Figure BDA0002610672850000102
由表三可知，所述140μm厚度以下硅片的切割方法，较正常电镀金刚线切割硅片厚度为180μm，单刀出片率高18.8％以上，切片质量(色差、TTV和线痕)均满足市场需求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种140μm厚度以下硅片的切割方法，其特征在于，包括以下步骤：更换主辊、布线网、上棒、调取工艺、热机、开机、下棒、脱胶和插片，所述下棒过程包括抬出树脂板阶段、中间匀速阶段、出刀阶段和抬出线网阶段。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更换主辊包括卸下主辊，更换符合槽距与片厚的主辊，所述布线网包括将主辊上布满线网。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述上棒包括将晶棒放置在设备内，并设置零点，将晶棒升至切片机最高点，所述调取工艺包括将工艺编译好后进行切片设备进行读取。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述热机包括将喷嘴装好，调好位置后开始设置热机时间为5min，点击自动运行按钮；所述开机包括点击自动运行按钮，进行自动切割。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述脱胶包括将切好的晶棒放置在自动脱胶机后，设置脱胶工艺，开始进行自动脱胶。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述插片包括将脱胶后的硅片取出，放置在自动插片机中，开始进行自动插片。
7.根据权利要求6所述的一种140μm厚度以下硅片的切割方法，其特征在于，所述出树脂板阶段，切割液的流量设定为180-210L/min，切割线的线速为1.5-3.5m/min，台速设定为13-16mm/min，匀速抬出树脂板至距离零点140mm位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，中间匀速阶段，切割液的流量设定为160-220L/min，切割线的线速设定为2～5m/min，台速设定为20-40mm/min，匀速抬棒至距离零点15mm处。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，出刀阶段线速设定为1～5m/min，台速设定为10～50mm/min，流量设定为180～250L/min。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，抬出线网阶段中，线网抬升至切片机顶端，切割液的流量设定为0L/min，切割线的线速设定为0m/min，台速设定为250-320mm/min。
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