CN115648463A - 一种辊轮组件的加工方法及晶棒切割装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种辊轮组件的加工方法以及晶棒切割装置，所述辊轮组件包括出线辊轮和入线辊轮，所述辊轮组件的加工方法，包括：提供两个圆柱状滚轮本体，分别用于制备所述出线辊轮和所述入线辊轮；在所述滚轮本体的侧面形成绕线槽，以形成所述出线辊轮和所述入线辊轮；其中，对应同一段切割线，所述出线辊轮的绕线槽深度小于所述入线辊轮的绕线槽深度。在形成所述绕线槽时，使对应同一段切割线的所述出线辊轮的绕线槽深度小于所述入线辊轮的绕线槽深度，从而使得入线端切割线和出线端切割线对所述晶棒的切入深度相同，因此能够减小所述出线端切割线和所述入线端切割线的切入深度不同而引起的晶片的翘曲差异。

Description

一种辊轮组件的加工方法及晶棒切割装置

技术领域

本申请涉及半导体材料加工领域，更具体的说，涉及一种辊轮组件的加工方法及晶棒切割装置。

背景技术

一般辊轮上的每个槽具有相同形貌、角度、深度和间距，以保证切割出的碳化硅晶片具有相同的厚度和翘曲。但在实际的多线切割过程中，以游离磨料切割为例：钢线参与切割，其表面会逐渐被金刚石颗粒刮擦、磨削，钢线的线径不断变细，出入线端钢线切割晶体的深度并不一致。在切割过程中，切割速度持续变化，实际上在相同切入深度下，入线端和出线端的切割速度(进给速度)是存在差异的，由此使得出入线端晶片翘曲存在差异。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种辊轮组件的加工方法及晶棒切割装置，方案如下：一种辊轮组件的加工方法，所述辊轮组件包括出线辊轮和入线辊轮，所述加工方法包括：

提供两个圆柱状滚轮本体，分别用于制备所述出线辊轮和所述入线辊轮；

在所述滚轮本体的侧面形成绕线槽，以形成所述出线辊轮和所述入线辊轮；

其中，对于同一段切割线，所述出线辊轮的绕线槽深度小于所述入线辊轮的绕线槽深度。

优选的，在上述加工方法中，对于同一段切割线，所述出线辊轮的绕线槽深度和所述入线辊轮绕线槽深度的关系满足：

d₁＝d₂-A*N

其中，d₁为出线辊轮绕线槽深度，d₂为入线辊轮绕线槽深度，N为同一滚轮上单次切割使用的绕线槽数，A为绕线槽深修正系数。

优选的，在上述加工方法中，所述绕线槽深修正系数A的取值范围为0.03～0.09。

优选的，在上述加工方法中，位于同一滚轮上的绕线槽之间的绕线槽间距相同；

所述出线辊轮的绕线槽间距等于所述入线辊轮的绕线槽间距。

优选的，在上述加工方法中，所述入线辊轮的绕线槽间距以及所述出线辊轮的绕线槽间距均为α；

N＝L/α；

其中，L为待切割晶棒的长度。

优选的，在上述加工方法中，所述同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数N的取值范围为50～200。

优选的，在上述加工方法中，所述出线辊轮上的绕线槽深度在所述切割线的缠绕方向上逐渐减小；

所述入线辊轮上的绕线槽深度在所述切割线的方向上逐渐减小。

优选的，在上述加工方法中，在垂直于圆柱状滚轮本体的轴线方向的切面上，所述出线辊轮与所述入线辊轮均至少具有N个所述绕线槽；

其中，对于同一段切割线，对应缠绕在所述入线辊轮的第i个绕线槽与所述出线辊轮的第i+1个绕线槽，所述出线辊轮的第i+1个绕线槽的深度小于所述入线辊轮的第i个绕线槽的深度，所述入线辊轮的第i个绕线槽的深度等于所述出线辊轮第i个绕线槽的深度；i≤N。

本申请还提出了一种晶棒切割装置，所述切割装置包括：

如权利要求1-8任一项所述的辊轮组件，所述辊轮组件包括：出线辊轮和入线辊轮；

绕在所述出线辊轮绕线槽和所述入线辊轮绕线槽上的切割线。

优选的，在所述切割装置中，在所述切割装置中，对应同一段切割线，所述出线辊轮的绕线槽深度和所述入线辊轮绕线槽深度的关系满足：

d₁＝d₂-A*N

其中，d₁为出线辊轮绕线槽深度，d₂为入线辊轮绕线槽深度，N为单次切割使用的绕线槽数，A为绕线槽深修正系数。

通过上述可知，本申请提出了一种辊轮组件的加工方法以及晶棒切割装置，所述辊轮组件包括出线辊轮和入线辊轮，所述辊轮组件的加工方法包括：提供两个圆柱状滚轮本体，分别用于制备所述出线辊轮和所述入线辊轮；在所述滚轮本体的侧面形成绕线槽，以形成所述出线辊轮和所述入线辊轮；其中，对应同一段切割线，所述出线辊轮的绕线槽深度小于所述入线辊轮的绕线槽深度。在本申请中，在形成所述绕线槽时，使对应同一切割线的所述出线辊轮的绕线槽深度小于所述入线辊轮的绕线槽深度，从而使得入线端切割线和出线端切割线对所述晶棒的切入深度相同，因此能够减小所述出线端切割线和所述入线端切割线的切入深度不同而引起的晶片的翘曲差异，使得出线端和入线端切割出晶片的翘曲保持一致。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，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申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为晶棒多线切割的原理示意图；

图2为切割前后出线端切割线和入线端切割线的线径以及切割线的切入深度示意图；

图3为本申请实施例一种辊轮组件的加工方法的流程图；

图4为本实施例中切割前后出线端切割线和入线端切割线的线径以及切割线的切入深度示意图；

图5为出线辊轮绕线槽间距和入线辊轮绕线槽间距示意图；

图6为本申请实施例另一种辊轮组件的加工方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

参考图1，图1为晶棒多线切割的原理示意图，其中,为了能够清楚图示，图1中仅是示出了位于辊轮组件1上方的切割线2的部分线段，未示出缠绕在所述辊轮组件1下方的部分所述切割线2。目前的晶片切割以多线切割为主，按照材料的去除原理，分为游离磨料多线切割和固结磨料多线切割，而所述游离磨料多线切割和固结磨料多线切割均需要使用辊轮组件1进行切割，其中，所述辊轮组件1包括出线辊轮11和入线辊轮12。游离磨料多线切割的切割原理是通过由高速运动的切割线2构成的平行线网将含有金刚石颗粒的切割砂浆带至切割区域，磨粒在晶棒3表面发生滚动、刮擦，使所述晶棒3的表面产生裂纹，裂纹延伸实现材料的去除；固结磨料多线切割是通过表面固结有金刚石颗粒的所述切割线2高速运动，对所述晶棒3表面进行磨削，使所述晶棒3的表面产生裂纹、破碎，达到切片的目的。

所述辊轮组件1是多线切割机承载所述切割线2的载体，是切割机中最主要的旋转运动部件，一般是由低膨胀系数的钢材和表面涂覆的树脂组成，所述辊轮组件1上的树脂表面会进行开槽加工，加工出的若干个绕线槽4为所述切割线2的高速运转提供了轨道。一般所述辊轮组件1上的每个绕线槽4具有相同形貌、角度、深度和间距，以保证切割出的晶片具有相同的厚度和翘曲。但在实际的多线切割过程中，以游离磨料切割为例：所述切割线2参与切割，其表面会逐渐被金刚石颗粒刮擦、磨削，所述切割线2的线径不断变细，出入线端所述切割线2切割晶体的深度并不一致。

参考图2，图2为切割前后出线端切割线和入线端切割线的线径以及切割线的切入深度示意图，所述出线辊轮11的绕线槽4的深度为d_a，所述入线辊轮12的绕线槽4的深度为d_b，且所述出线辊轮11的绕线槽4的深度d_a等于所述入线辊轮12的绕线槽4的深度d_b。所述出线端切割线的最高点与所述入线端切割线的最高点的高度差为d₃，所述出线端切割线的线径为β_a，所述入线端切割线的线径为β_b，所述α_a为相邻两个所述切割线2的圆心之间的距离。且在切割过程中，所述切割线2的线径随着切割深度的增加而减小。

在所述切割过程中，从所述入线端至所述出线端，所述切割线2逐渐磨损，所述切割线2与所述晶棒3的相对位置也不一样(所述入线端切入深度为20mm时，由于所述切割线2磨损，所述出线端的切入深度实际＜20mm，切入深度以所述切割线与所述晶棒3的接触点为原点，垂直线网方向)所述晶棒3在切割过程垂直线网变速(称为进给速度，随着切入深度变化)向下运动，出入线端在相同切入深度下的进给速度是存在差异的，因此导致出入线端晶片翘曲存在差异。且随着晶片的产量不断加大，单次切割的所述晶棒3的长度逐渐加长，所述切割线2从入线端运动至出线端的磨损量加大，线径变化更加明显，入线端(所述切割线2先切割)和出线端(所述切割线2后切割)晶片的翘曲差异也更加明显。

多线切割作为所述晶棒3至晶片转化的工序，其对切割后晶片的翘曲度和弯曲度等几何特征参数起决定性作用，这些参数直接影响后续晶片研磨加工的工艺和最终产品的合格率。因此，如何控制切割后晶片的厚度和翘曲的一致性是有重要价值的。

其中，在多线切割过程中，绕线槽4中的所述切割线2在所述晶棒3中进行往复运动，对所述晶棒3进行切割，其最高点先接触所述晶棒3，但随着切割的进行所述切割线2持续磨损，所述切割线2的线径不断变细，在所述出线辊轮11和所述入线辊轮12的绕线槽4的间距均相同的情况下，所述切割线2之间的间距小，所述切割线2磨损后运动至出线端，所述切割线2之间的间距增大，所述切割线2在所述绕线槽4中的最高点位置也发生变化(随着所述切割线2线径的减小，所述切割线2在所述绕线槽4中的最高点下移)。切割时，切割速度(进给速度)持续变化，出入线端切割深度的不同使得所述出入线端切割速度也存在差异，最终造成出入线端切割出晶片的翘曲差异。且随着单次切割所述晶棒3的厚度增加，所述切割线2的线径变化增大，入线和出线端的晶片翘曲差异也加大。

基于上述问题，本申请提出了一种辊轮组件的加工方法及晶棒切割装置，在所述辊轮组件1的加工方法中，在形成所述绕线槽4时，使对应同一所述切割线2的所述出线辊轮11的绕线槽4的深度小于所述入线辊轮12的绕线槽4的深度，从而使得入线端所述切割线2和出线端所述切割线2在所述晶棒3中的切入深度相同，因此能够减小出线端所述切割线2和入线端所述切割线2的切入深度不同而引起的晶片的翘曲差异，使得切割形成的晶片的出线端翘曲和入线端翘曲保持一致。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

参考图3，图3为本申请实施例一种辊轮组件的加工方法的流程图，一种辊轮组件1的加工方法，所述辊轮组件1包括出线辊轮11和入线辊轮12，所述加工方法包括：

提供两个圆柱状滚轮本体，分别用于制备所述出线辊轮11和所述入线辊轮12；

在所述滚轮本体的侧面形成绕线槽4，以形成所述出线辊轮11和所述入线辊轮12；

其中，对于同一段切割线2，所述出线辊轮11的绕线槽4的深度小于所述入线辊轮12的绕线槽4的深度。

参考图4，图4为本实施例中切割前后出线端切割线和入线端切割线的线径以及切割线的切入深度示意图，基于上述可知，本申请提出了一种辊轮组件1的加工方法，所述辊轮组件1包括所述出线辊轮11和所述入线辊轮12，所述辊轮组件1的形成包括：提供两个圆柱状滚轮本体，所述圆柱滚轮本体一般是在低膨胀系数的钢材上涂覆树脂形成，在所述圆柱状滚轮本体的侧面形成绕线槽4，以形成所述出线辊轮11和所述入线辊轮12，其中，所述绕线槽4的形貌呈倒三角形或者倒梯形，对所述绕线槽4的形貌无固定的要求，但是，对应同一段所述切割线2，所述出线辊轮11的绕线槽4的深度d₁小于所述入线辊轮12的绕线槽4的深度d₂，且所述出线辊轮11的绕线槽4的深度d₁与所述入线辊轮12的绕线槽4的深度d₂的差值为d₄。在所述出线辊轮11和所述入线辊轮12之间存在多条平行的所述切割线2，且所述多条平行切割线2形成一个切割网，而所述同一段切割线是指所述切割网中的其中任意一条。设置使得对应同一段所述切割线2的所述出线辊轮11的绕线槽4的深度小于所述入线辊轮12的绕线槽4的深度，能够使得入线端所述切割线2和出线端所述切割线2对所述晶棒3的切入深度相同，因此能够减小所述出线端所述切割线2和所述入线端所述切割线2的切入深度不同而引起的晶片的翘曲差异，使得切割形成的晶片的出线端翘曲和入线端翘曲保持一致。

在上述加工方法中，对于同一段切割线2，所述出线辊轮11的绕线槽4的深度和所述入线辊轮12绕线槽4深度的关系满足：

d1＝d₂-A*N(1)

其中，d1为所述出线辊轮11绕线槽4的深度，d2为所述入线辊轮12绕线槽4的深度，N为同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数，A为绕线槽深修正系数。

由上述可知，在所述加工方法中，对应同一段切割线2，所述出线辊轮11的绕线槽4的深度小于所述入线辊轮12的绕线槽4的深度，而所述出线辊轮11的绕线槽4的深度和所述入线辊轮12绕线槽4的深度的关系满足公式(1)，由公式(1)可知，根据所述入线辊轮11绕线槽4的深度可计算得出所述出线辊轮12绕线槽4的深度，所述入线辊轮11绕线槽4的深度减去所述单次切割使用的绕线槽数N和所述绕线槽深修正系数A的乘积就可得出所述出线辊轮12绕线槽4的深度。

在上述加工方法中，所述绕线槽深修正系数A的取值范围为0.03～0.09。

在上述加工方法中，公式(1)中的所述绕线槽深修正系数A是一个复合参数，与所述出线辊轮11和所述入线辊轮12的绕线槽4的形貌、角度以及所述切割线2的线磨损量相关，在对所述晶棒3的切割过程中，所述切割线2的线径会随切割深度的增加而减小，而所述切割线2的线径磨损量Q可通过所述出线端切割线2和所述入线端切割线2计算得到，所述切割线2的线径磨损量Q与所述出线端切割线2的线径为β₁和所述入线端切割线2的线径为β₂的关系为：

Q＝β2-β1(2)

其中，根据所述切割线2的线径磨损量Q以及经验判断可得到所述切割线2的线磨损量。且所述绕线槽深修正系数A可以通过三角函数和所述切割线2的线磨损量确定，所述切割线2的线磨损量需要通过经验判断；其中，所述绕线槽深修正系数A的取值范围在0.03～0.09之间。

在上述加工方法中，位于同一滚轮上的绕线槽4之间的绕线槽4的间距相同；

所述出线辊轮11的绕线槽间距等于所述入线辊轮12的绕线槽间距。

参考图5，图5为出线辊轮绕线槽间距和入线辊轮绕线槽间距示意图，图中α₁为所述出线辊轮11绕线槽间距，α₂为所述入线辊轮12绕线槽间距，在上述加工方法中，位于同一滚轮上的所述绕线槽4之间的绕线槽间距是不变的；且所述出线辊轮11的绕线槽间距α₁等于所述入线辊轮12的绕线槽间距α₂；其中，在所述出线辊轮11和所述入线辊轮12上均有N个所述绕线槽4，而在所述多线切割过程中，所述切割线2水平缠绕在所述辊轮组件1上，且所述切割线2的出线端与入线段需处在同一轴线上，所述出线辊轮11的绕线槽4与所述入线辊轮12的绕线槽4需一一对应，从而使得切割形成的所述晶片的切面水平，减小所述晶片的翘曲度。其中，要求所述出线辊轮11的绕线槽4与所述入线辊轮12的绕线槽4一一对应，则需要使得所述出线辊轮11绕线槽间距α₁与所述如线辊轮12绕线槽间距α₂相等。且在同一辊轮的绕线槽间距是不变的，若同一辊轮上所述绕线槽间距不同，则可能会因为间距的不同导致所述切割线2发生跳线等问题，容易造成切割形成的所述晶片的翘曲度增大。

在上述加工方法中，所述入线辊轮的绕线槽4的间距以及所述出线辊轮的绕线槽间距均为α；

N＝L/α(3)；

其中，L为待切割晶棒的长度。

在所述加工方法中，根据所述入线辊轮12的绕线槽4的深度和公式(1)可计算得到所述出线辊轮11的绕线槽4的深度，而公式(1)中包括所述单次切割使用的绕线槽数N，而计算所述单次切割使用的绕线槽数N的公式(3)中包括所述晶棒3的长度L与所述绕线槽间距α，即可根据所述晶棒的长度L和所述绕线槽间距α确定所述单次切割使用的绕线槽数N的数值。

在上述加工方法中，所述同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数N的取值范围为50～200。

在上述加工方法中，要对所述辊轮组件1进行浅槽加工，在对所述辊轮组件1加工时需确定所述同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数N，所述N的取值是由所述晶棒3的长度限定的，所述同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数N可根据所述公式(3)计算得到，但在对所述晶棒3的切割过程中，所述同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数N会影响切割形成的晶片的翘曲率，若所述同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数N过大，会使得所述切割线2的线径变化越大，在所述切割过程中，所述切割线2的线径变化越大，所述切割形成的晶片的翘曲率也就越大。即所述同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数N的取值是有一定的范围的，在目前的生产过程中所述同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数N的取值控制在50～200之间。

在所述切割过程中，若不增大所述绕线槽间距α，而只是所述晶棒的长度L增加，则单次切割片数增多，相同长度的所述切割线2切割100片和200片，所述切割线2的磨损量不一样，所以切割的所述晶棒3的长度越长，所述切割线2的线径变化越大。因此，在所述晶棒3切割的过程中，改变所述单次切割使用的绕线槽数N的数值是通过在不改变所述绕线槽间距α的条件下，改变所述晶棒3的长度。

在上述加工方法中，在垂直于圆柱状滚轮本体的轴线方向的切面上，所述出线辊轮11与所述入线辊轮12均至少具有N个所述绕线槽4；

其中，对于同一段切割线，对应缠绕在所述入线滚轮的第i个绕线槽与所述出线辊轮的第i+1个绕线槽，所述出线辊轮的第i+1个绕线槽的深度小于所述入线辊轮的第i个绕线槽的深度，所述入线辊轮的第i个绕线槽的深度等于所述出线辊轮第i个绕线槽的深度；i≤N。

在所述加工方法中，在垂直于圆柱状滚轮本体的轴线方向的切面上，所述出线辊轮11与所述入线辊轮12均至少具有N个所述绕线槽4。在对所述晶棒3的切割过程中，由于所述切割线2切割所述晶棒3，使得所述切割线2的线径随切割深度变化，且对于同一段所述切割线2，对应缠绕在所述入线辊轮12的第i个所述绕线槽4与所述出线辊轮11的第i+1个所述绕线槽4，所述出线辊轮11的第i+1个所述绕线槽4的深度小于所述入线辊轮12的第i个所述绕线槽4的深度，而在所述出线辊轮11的第i-1个绕线槽4上的所述切割线2运动至所述入线辊轮12的第i个绕线槽4的过程中，所述切割线2不会对所述晶棒3进行切割，即所述切割线2的线径不发生变化，则所述入线辊轮12的第i个绕线槽4的深度等于所述出线辊轮11第i个绕线槽4的深度，而所述i的数值小于等于所述同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数N。

在上述加工方法中，所述出线辊轮11上的绕线槽4的深度在所述切割线2的缠绕方向上逐渐减小；

所述入线辊轮12上的绕线槽4的深度在所述切割线2的方向上逐渐减小。

在所述加工方法中，所述出线辊轮11和所述入线辊轮12的绕线槽4的深度在所述切割线2的缠绕方向上逐渐减小，且所述入线辊轮的第i个绕线槽的深度等于所述出线辊轮第i个绕线槽的深度，且对于同一段所述切割线2，对应缠绕在所述入线辊轮12的第i个所述绕线槽4与所述出线辊轮11的第i+1个所述绕线槽4，而所述出线辊轮11的第i+1个所述绕线槽4的深度可根据所述入线辊轮12的第i个所述绕线槽4的深度计算得出，通过这种方式计算的方法可知，则同一辊轮上的绕线槽4的深度会逐渐减小，而减小的方向为所述切割线2的绕线方向。

基于上述所述加工方法，下面结合具体的工艺流程图，对本申请实施例所提供的加工方法进行进一步说明。

参考图6，图6为本申请实施例另一种辊轮组件的加工方法的流程图，如图为所述加工方法的具体步骤流程图，基于所述公式(1)控制所述出线辊轮11和所述入线辊轮12的绕线槽4的深度对所述辊轮组件1加工的具体步骤包括：

步骤S11：测量入线端所述切割线2线径β₂和出线端所述切割2线线径β₁，计算出所述切割线2线径磨损量Q，基于所述切割线2线径磨损量Q确定所述切割线2磨损量；

步骤S12：基于所述切割线2磨损量、所述绕线槽4的形貌以及角度确定所述绕线槽深修正系数A的值；

步骤S13：根据待切割晶棒的长度L，所述绕线槽间距α以及所述公式(3)，计算出所述单次切割使用的绕线槽数N；

步骤S14：根据所述入线辊轮12绕线槽4的深度d₂，所述单次切割使用的绕线槽数N，所述绕线槽深修正系数A以及所述公式(1)，得到所述出线辊轮11绕线槽4的深度d₁；

步骤S15：确定所述出线辊轮11绕线槽4的深度d₁和所述入线辊轮12绕线槽4的深度d₂，对所述滚轮本体进行开槽加工，使得同一辊轮上所述绕线槽4的开槽深度在所述第一方向上依次减小。

在对所述辊轮组件1按照上述方法加工后，将所述辊轮组件1安装在多线切割机上，在所述辊轮组件1上绕线后装好所述晶棒3，开始对所述晶棒3切割。其中，使用所述辊轮组件1的切割技术包括但不限于：游离磨料多线切割技术、固结磨料多线切割技术等；且使用所述辊轮组件1的切割技术适用的晶棒尺寸包括但不限于：2英寸、3英寸、4英寸、6英寸和8英寸晶棒。

基于上述加工方法，本申请提出另一具体实施例以及与其形成对照的对照组，所述对照组的出线辊轮11绕线槽4的深度、角度和形貌与所述入线辊轮12绕线槽4的深度、角度和形貌都相同，具体为：

基于上述的加工方法，以6英寸的碳化硅晶棒的切割为例。其中，设置切割使用的绕线槽间距α₃＝670μm，所述碳化硅晶棒的长度L₁＝67mm，则单次切割使用的绕线槽数N₁＝67*1000/670＝100(单次切片100片)，切割所述碳化硅晶棒使用的所述切割线的线径为160μm，使用后测量所述切割线的线径为155μm，则所述切割线的线径变化量Q＝160-155＝5μm；

所述绕线槽4的形貌为等腰三角形，开槽角度为60°，确定所述绕线槽深修正系数A＝0.075；

所述单次切割使用的绕线槽数N＝100，所述入线辊轮12绕线槽4的深度d₂₂＝350μm，所述出线辊轮11绕线槽4的深度d₁₁＝d₂-A*N＝342.5μm；

对所述碳化硅晶棒切割后，所述入线端前5片碳化硅晶片平均弯曲(Warp)值E₁＝32.6μm，所述出线端5片碳化硅晶片平均弯曲值E₂＝26.4μm，出入线端晶片的翘曲度差异值E_o＝6.2μm。

在所述对照组中：

正常切割的6英寸碳化硅晶棒，所述碳化硅晶棒的长度

使用的所述绕线槽的槽间距

所述绕线槽4的深度

为固定值，所述单次切割使用槽数

所述碳化硅晶棒切割后所述入线端前5片碳化硅晶片的平均弯曲值

所述出线端5片碳化硅晶片的平均弯曲值

出入线端晶片的翘曲度差异值

表1：实施例和对照组的参数表

如表1所示，在所述实施例中，在不改变其他条件的情况下，本申请实施例通过公式(1)改变所述出线辊轮11绕线槽4的深度，而对照组中所述出线辊轮11的绕线槽4的深度设置为固定值，通过两组的对照可发现，本申请实施例的出入线端晶片的翘曲度差异值E_o为6.2μm，而所述对照组中的出入线端晶片的翘曲度差异值

为15.6μm，所述对照组的出入线端晶片的翘曲度差异值

大于10μm，而所述实施例的出入线端晶片的翘曲度差异值E_o小于10μm。由此可知，使用通过所述加工方法形成的所述辊轮组件1切割所述晶棒3时，在其余切割参数恒定不变的情况下，所述出线端和所述入线端晶片的弯曲和翘曲值差异从0～20μm降低至0～10μm以内。使得切割形成的所述晶片的出线端翘曲和入线端翘曲的差值减小，翘曲程度基本保持一致。

本申请还提出了一种晶棒切割装置，所述切割装置包括：

如权利要求1-8任一项所述的辊轮组件1，所述辊轮组件1包括：出线辊轮11和入线辊轮12；

绕在所述出线辊轮11绕线槽4和所述入线辊轮12绕线槽4上的所述切割线2。

在所述切割装置中，包括上述辊轮组件1和绕在所述辊轮组件1上的所述切割线2，其中，在所述辊轮组件1中，对应同一段所述切割线2的所述出线辊轮11的绕线槽4的深度小于所述入线辊轮12的绕线槽4的深度，通过改变所述出线辊轮11的绕线槽4的深度，可以使得所述晶棒切割装置在切割过程中，出线端所述切割线2的切割深度等于入线端所述切割线2的切割深度，从而减小切割得到的所述晶片的翘曲度。

在所述切割装置中，对应同一段所述切割线2，所述出线辊轮11的绕线槽4的深度和所述入线辊轮12绕线槽4的深度满足：

d₁＝d₂-A*N (1)

其中，d₁为出线辊轮11绕线槽4的深度，d₂为入线辊轮12绕线槽4的深度，N为同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数，A为绕线槽深修正系数。

通过公式(1)计算所述出线辊轮11绕线槽4的深度，使得所述出线辊轮11的绕线槽4的深度和所述入线辊轮12绕线槽4的深度随所述切割线2的切割深度的变化而变化，从而减小切割形成的所述晶片的翘曲度。

基于上述可知，本申请提出了一种辊轮组件1的加工方法及晶棒切割装置，在所述辊轮组件1的加工方法中，在形成所述绕线槽4时，使对应同一所述切割线2的所述出线辊轮11的绕线槽4的深度小于所述入线辊轮12的绕线槽4的深度，且同一辊轮上所述绕线槽4的深度逐渐减小，从而使得所述入线端切割线2和所述出线端切割线2在所述晶棒3中的切入深度相同，因此能够减小出线端所述切割线2和入线端所述切割线2的切入深度不同而引起的所述晶片的翘曲差异。通过所述加工方法形成的所述辊轮组件1在切割所述晶棒3时，在其余切割参数恒定不变的情况下，所述出线端和所述入线端晶片的弯曲和翘曲值差异从0～20μm降低至0～10μm以内。使得切割形成的所述晶片的出线端翘曲和入线端翘曲保持一致。

本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

需要说明的是，在本申请的描述中，需要理解的是，幅图和实施例的描述是说明性的而不是限制性的。贯穿说明书实施例的同样的幅图标记标识同样的结构。另外，处于理解和易于描述，幅图可能夸大了一些层、膜、面板、区域等厚度。同时可以理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在其他元件上或者可以存在中间元件。另外，“在…上”是指将元件定位在另一元件上或者另一元件下方，但是本质上不是指根据重力方向定位在另一元件的上侧上。

术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种辊轮组件的加工方法，所述辊轮组件包括出线辊轮和入线辊轮，其特征在于，所述加工方法包括：

提供两个圆柱状滚轮本体，分别用于制备所述出线辊轮和所述入线辊轮；

在所述滚轮本体的侧面形成绕线槽，以形成所述出线辊轮和所述入线辊轮；

其中，对于同一段切割线，所述出线辊轮的绕线槽深度小于所述入线辊轮的绕线槽深度。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，对于同一段切割线，所述出线辊轮的绕线槽深度和所述入线辊轮绕线槽深度的关系满足：

d₁＝d₂-A*N

其中，d₁为出线辊轮绕线槽深度，d₂为入线辊轮绕线槽深度，N为同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数，A为绕线槽深修正系数。

3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述绕线槽深修正系数A的取值范围为0.03～0.09。

4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，位于同一滚轮上的绕线槽之间的绕线槽间距相同；

所述出线辊轮的绕线槽间距等于所述入线辊轮的绕线槽间距。

5.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述入线辊轮的绕线槽间距以及所述出线辊轮的绕线槽间距均为α；

N＝L/α；

其中，L为待切割晶棒的长度。

6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述同一辊轮上单次切割使用的绕线槽数N的取值范围为50～200。

7.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述出线辊轮上的绕线槽深度在所述切割线的缠绕方向上逐渐减小；

所述入线辊轮上的绕线槽深度在所述切割线的方向上逐渐减小。

8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，在垂直于圆柱状滚轮本体的轴线方向的切面上，所述出线辊轮与所述入线辊轮均至少具有N个所述绕线槽；

其中，对于同一段切割线，对应缠绕在所述入线辊轮的第i个绕线槽与所述出线辊轮的第i+1个绕线槽，所述出线辊轮的第i+1个绕线槽的深度小于所述入线辊轮的第i个绕线槽的深度，所述入线辊轮的第i个绕线槽的深度等于所述出线辊轮第i个绕线槽的深度；i≤N。

9.一种晶棒切割装置，其特征在于，所述切割装置包括：

如权利要求1-8任一项所述的辊轮组件，所述辊轮组件包括：出线辊轮和入线辊轮；

绕在所述出线辊轮绕线槽和所述入线辊轮绕线槽上的切割线。

10.根据权利要求9所述的切割装置，其特征在于，在所述切割装置中，对应同一段切割线，所述出线辊轮的绕线槽深度和所述入线辊轮绕线槽深度的关系满足：

d₁＝d₂-A*N

其中，d₁为出线辊轮绕线槽深度，d₂为入线辊轮绕线槽深度，N为单次切割使用的绕线槽数，A为绕线槽深修正系数。

Images