CN115674468A - 一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺 - Google Patents
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Abstract
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置后控制晶棒停止移动，然后对晶棒进行过渡切割，过渡切割结束后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割；所述过渡切割时，金刚线的线速为90m/min‑100m/min，切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为88L/min‑92L/min，以使切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中；当金刚线的进线量为6m时结束过渡切割。本发明得到的硅片表面无台阶和线痕，解决了晶棒复切后出现缺陷的问题。
Description
技术领域
本发明涉及金刚线切割技术领域，具体的说是一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺。
背景技术
8吋半导体硅晶棒金刚线切割过程中，由于金刚线的线径较小、线速较大极易发生断线，断线后，8吋半导体硅晶棒包括被金刚线切割形成的硅片部分和未被切割的部分，需要抬起8吋半导体硅晶棒重新布置金刚线，然后下压8吋半导体硅晶棒使得金刚线进入对应相邻两个硅片缝隙中对晶棒进行复切。但是，由于相邻两个硅片的缝隙大于金刚线的线径，复切后，硅片在断线处易出现台阶、线痕等缺陷，甚至造成硅片报废。
发明内容
为了解决现有技术中晶棒复切后出现缺陷的问题，本发明提供一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，硅片表面无台阶和线痕，从根本上解决晶棒复切后出现缺陷的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置后控制晶棒停止移动，然后对晶棒进行过渡切割，过渡切割结束后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割；所述过渡切割时，金刚线的线速为90m/min-100m/min，切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为88L/min-92L/min，以使切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中；当金刚线的进线量为6m时结束过渡切割。
为本发明一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺的进一步优化：晶棒按照 14mm/min-16mm/min的进给速度朝向金刚线移动。
为本发明一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺的进一步优化：晶棒按照 15mm/min的进给速度朝向金刚线移动。
为本发明一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺的进一步优化：晶棒朝向金刚线移动过程中，向硅片缝隙内喷洒切割液，切割液的流量为88L/min-92L/min，切割液的温度为20℃-22℃。
为本发明一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺的进一步优化：所述过渡切割中，金刚线的线速为93m/min-98m/min。
为本发明一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺的进一步优化：所述过渡切割中，切割液的流量为90L/min。
为本发明一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺的进一步优化：所述断线前的切割工艺中，晶棒按照0.6mm/min-1.0mm/min的进给速度进行切割。
为本发明一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺的进一步优化：所述断线前的切割工艺中，金刚线按照1200m/min-1800m/min的线速度对晶棒进行切割。
为本发明一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺的进一步优化：所述断线前的切割工艺中，金刚线对晶棒未切割部分切割过程中，切割液的流量为88L/min-92L/min，切割液通过溢流管流到金刚线线网上后，以使切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中，切割液的温度为20℃-22℃。
有益效果：
1、本发明提供了一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，只适用于8吋半导体硅晶棒，重新布置的金刚线随着晶棒的移动进入晶棒内部，直到金刚线位于断线位置后，晶棒停止移动，金刚线对断线位置进行过渡切割，然后，将晶棒中未切割部分进行切割，避免了切割得到的硅片表面出现台阶或者线痕等缺陷；
2、本发明S1中，晶棒朝向金刚线移动过程中，向晶棒内部和金刚线位置喷洒润滑剂，便于金刚线在晶棒内部移动。
具体实施方式
实施例1
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，包括以下步骤：
1)接续断线后的金刚线网，并控制晶棒按照14mm/min的进给速度朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置后控制晶棒停止移动。晶棒移动过程中，向硅片缝隙内喷洒切割液，切割液的流量为92L/min，切割液的温度为20℃。
2)对晶棒进行过渡切割，过渡切割时，金刚线的线速为90m/min，切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为92L/min，以使切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中，当金刚线的进线量为6m时结束过渡切割。
3)过渡切割结束后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割。断线前的切割工艺参数为：晶棒的进给速度为0.9mm/min，金刚线的线速为1500m/min，切割液的流量为92L/min，切割液通过溢流管流到金刚线线网上，切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中，切割液的温度为20℃。
经检测，切割得到的硅片表面无线痕、无台阶，翘曲与不断线切割得到硅片的翘曲大 1μm。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定，从而得到以下各实施例：
实施例2
1)接续断线后的金刚线网，并控制晶棒按照14mm/min的进给速度朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置后控制晶棒停止移动。晶棒移动过程中，向硅片缝隙内喷洒切割液，切割液的流量为90L/min，切割液的温度为20℃。
2)对晶棒进行过渡切割，过渡切割时，金刚线的线速为95m/min，切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为90L/min，以使切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中，当金刚线的进线量为6m时结束过渡切割。
3)过渡切割结束后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割。断线前的切割工艺参数为：晶棒的进给速度为0.9mm/min，金刚线的线速为1500m/min，切割液的流量为90L/min，切割液通过溢流管流到金刚线线网上，切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中，切割液的温度为20℃。
经检测，切割得到的硅片表面无线痕、无台阶，翘曲与不断线切割得到硅片的翘曲相同。
实施例3
1)接续断线后的金刚线网，并控制晶棒按照14mm/min的进给速度朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置后控制晶棒停止移动。晶棒移动过程中，向硅片缝隙内喷洒切割液，切割液的流量为90L/min，切割液的温度为20℃。
2)对晶棒进行过渡切割，过渡切割时，金刚线的线速为98m/min，切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为90L/min，以使切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中，当金刚线的进线量为6m时结束过渡切割。
3)过渡切割结束后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割。断线前的切割工艺参数为：晶棒的进给速度为0.9mm/min，金刚线的线速为1500m/min，切割液的流量为90L/min，切割液通过溢流管流到金刚线线网上，切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中，切割液的温度为20℃。
经检测，切割得到的硅片表面无线痕、无台阶，翘曲与不断线切割得到硅片的翘曲大1μm。
实施例4
1)接续断线后的金刚线网，并控制晶棒按照14mm/min的进给速度朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置后控制晶棒停止移动。晶棒移动过程中，向硅片缝隙内喷洒切割液，切割液的流量为88L/min，切割液的温度为20℃。
2)对晶棒进行过渡切割，过渡切割时，金刚线的线速为100m/min，切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为88L/min，以使切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中，当金刚线的进线量为6m时结束过渡切割。
3)过渡切割结束后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割。断线前的切割工艺参数为：晶棒的进给速度为0.9mm/min，金刚线的线速为1500m/min，切割液的流量为88L/min，切割液通过溢流管流到金刚线线网上，切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中，切割液的温度为20℃。
经检测，切割得到的硅片表面无线痕、无台阶，翘曲与不断线切割得到硅片的翘曲大 2μm。
应当说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
为了验证本发明与现有技术的优势，进行如下对比实验：
实验例
本实验例断线后复切工艺与实施例3相同，切割得到的硅片表面无线痕、无台阶，翘曲与不断线切割得到硅片的翘曲大1μm。
对比例1
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现轻微台阶，翘曲与不断线切割得到硅片的翘曲大 13μm。
对比例2
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置后停止移动，然后金刚线按照8m/min线速、进线量2m进行过渡切割，切割过程中切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为92L/min，切割液的温度为20℃；最后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现轻微台阶，翘曲与不断线切割得到硅片的翘曲大 12μm。
对比例3
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置后停止移动，然后金刚线按照45m/min线速、进线量4m进行过渡切割，切割过程中切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为92L/min，切割液的温度为20℃；最后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现轻微台阶，翘曲与不断线切割得到硅片的翘曲大 12μm。
对比例4
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置后停止移动，然后金刚线按照200m/min线速、进线量8m进行过渡切割，切割过程中切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为88L/min，切割液的温度为20℃；最后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现较深线痕，造成整个晶棒报废。
对比例5
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置上方1mm后停止移动，然后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现严重台阶，整个晶棒报废。
对比例6
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置上方1mm后停止移动，然后金刚线按照8m/min线速、进线量2m进行过渡切割，切割过程中切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为92L/min，切割液的温度为20℃；最后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现严重台阶，造成整个晶棒报废。
对比例7
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置上方1mm后停止移动，然后金刚线按照45m/min线速、进线量4m进行过渡切割，切割过程中切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为92L/min，切割液的温度为20℃；最后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现严重台阶，造成整个晶棒报废。
对比例8
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置上方1mm后停止移动，然后金刚线按照98m/min线速、进线量6m进行过渡切割，切割过程中切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为90L/min，切割液的温度为20℃；最后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现严重台阶，造成整个晶棒报废。
对比例9
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置上方1mm后停止移动，然后金刚线按照200m/min线速、进线量8m进行过渡切割，切割过程中切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为88L/min，切割液的温度为20℃；最后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现严重台阶，造成整个晶棒报废。
对比例10
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置下方1mm后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现严重台阶，造成整个晶棒报废。
对比例11
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置下方1mm后停止移动，然后金刚线按照8m/min线速、进线量2m进行过渡切割，切割过程中切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为92L/min，切割液的温度为20℃；最后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现严重台阶，造成整个晶棒报废。
对比例12
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置下方1.5mm后停止移动，然后金刚线按照45m/min线速、进线量4m进行过渡切割，切割过程中切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为92L/min，切割液的温度为20℃；最后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现严重台阶，造成整个晶棒报废。
对比例13
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置下方1.5mm后停止移动，然后金刚线按照95m/min线速、进线量6m进行过渡切割，切割过程中切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为90L/min，切割液的温度为20℃；最后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现严重台阶，造成整个晶棒报废。
对比例14
一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置下方1.5mm后停止移动，然后金刚线按照200m/min线速、进线量8m进行过渡切割，切割过程中切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为88L/min，切割液的温度为20℃；最后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割，本对比例中晶棒朝向金刚线移动过程工艺参数和断线前的切割工艺与实施例3相同。
经检测，切割得到的硅片表面出现严重台阶，造成整个晶棒报废。
结果分析：
对比例1与实验例相比，差别在于实验例先进行了过渡切割，结果表明，不经过过渡切割，以断线前工艺直接切割，会产生轻微台阶，翘曲与不断线切割得到硅片的翘曲大13μ m。
对比例2-4与实验例相比，区别在于金刚线线速不同，结果表明，对比例2和对比例3中金刚线线速小于实验例中金刚线线速，金刚线线速过低硅片表面出现轻微台阶，翘曲与不断线切割得到硅片的翘曲大12μm；对比例4中金刚线线速大于实验例中金刚线线速，金刚线线速过大，硅片表面出现较深线痕，造成整个晶棒报废。因此，过渡切割时，金刚线的线速不能过慢或者过快，过渡切割过程中，金刚线的线速过慢，则无法带动切割液形成水幕，切割液从溢流管流出后，就会直接从相邻两根金刚线之间的线缝中穿过去，造成切割液无法进入硅片缝隙内，同时，硅片的吸合力较强，若金刚线线速过慢，切割液无法通过金刚线带动进入缝隙内；金刚线线速过快，由于金刚线表面布满金刚石微粉，切割能力非常强，线速过快，就会在硅片表面迅速切出很深的线痕，造成硅片报废。
对比例5-14与实验例相比，区别在于金刚线在缝隙内的位置以及金刚线线速，结果表明，金刚线位于断线位置上方或者下方时，无论金刚线线速为多少对晶棒进行过渡切割，硅片表面均出现严重台阶，造成整个晶棒报废。
综上所述，本发明的方案，得到硅片的表面无线痕、无台阶，翘曲与不断线切割得到硅片的翘曲大相同或者相当，解决了复切后硅片表面缺陷的问题。
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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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 (9)
1.一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，首先，接续断线后的金刚线网，并控制晶棒朝向金刚线移动，使金刚线进入相对应的硅片缝隙中，直至金刚线位于断线位置后控制晶棒停止移动，然后对晶棒进行过渡切割，过渡切割结束后，重新以断线前的切割工艺将晶棒未切割部分进行切割；其特征在于：所述过渡切割时，金刚线的线速为90m/min-100m/min，切割液朝向硅片断线位置喷射，且其流量为88L/min-92L/min，以使切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中；当金刚线的进线量为6m时结束过渡切割。
2.如权利要求1所述的一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，其特征在于：晶棒按照14mm/min-16mm/min的进给速度朝向金刚线移动。
3.如权利要求2所述的一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，其特征在于：晶棒按照15mm/min的进给速度朝向金刚线移动。
4.如权利要求1所述的一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，其特征在于：晶棒朝向金刚线移动过程中，向硅片缝隙内喷洒切割液，切割液的流量为88L/min-92L/min，切割液的温度为20℃-22℃。
5.如权利要求1所述的一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，其特征在于：所述过渡切割中，金刚线的线速为93m/min-98m/min。
6.如权利要求1所述的一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，其特征在于：所述过渡切割中，切割液的流量为90L/min。
7.如权利要求1所述的一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，其特征在于：所述断线前的切割工艺中，晶棒按照0.6mm/min-1.0mm/min的进给速度进行切割。
8.如权利要求1所述的一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，其特征在于：所述断线前的切割工艺中，金刚线按照1200m/min-1800m/min的线速对晶棒进行切割。
9.如权利要求1所述的一种8吋半导体硅晶棒金刚线切割断线后复切工艺，其特征在于：所述断线前的切割工艺中，金刚线对晶棒未切割部分切割过程中，切割液的流量为88L/min-92L/min，切割液通过溢流管流到金刚线线网上后，切割液浸润金刚线并在切割过程中能够将切割液带入硅片缝隙中，切割液的温度为20℃-22℃。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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