[发明专利]一种将薄硅片等厚度分切的夹具及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将薄硅片等厚度分切的夹具及其应用方法。

背景技术

在分立器件的制造过程中，通常使用两种具有类似掺杂元素断面分布的硅片：硅外延片和扩散片。使用带重掺杂扩散层的扩散片代替外延片可以降低生产成本。扩散片的制造过程是将厚度约为0.5-1mm的N型（磷）轻度掺杂(常用N^-表示)的硅研磨片的两面都涂上磷扩散源，经过长时间高温磷扩散，硅片的两面都会形成对称的N型（磷）重度掺杂扩散区域(用N⁺表示)，扩散后的硅片经过单面的研磨减薄和抛光加工，得到一片厚度约0.25-0.3mm具有N^-/N⁺结构的抛光片。用这种方法一片扩散过的研磨片只能得到一片具有N^-/N⁺结构的抛光片，一半扩散层被浪费了。

由于很难将内圆刀片平面或线网的切割平面调到与晶锭的端面平行，使用现在常用的内圆切割机或多线切割机将硅单晶锭切割成硅片时晶锭两端会有约10mm的长度不能切出完整的圆片。采用传统的方法不能使用内圆切割机或多线切割机将厚度只有约1mm的薄硅片沿垂直轴线的方向一分为二。若使用激光切割的方法，从技术上是可行的，但其成本较高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种将薄硅片等厚度分切的夹具及其应用方法。

一种将薄硅片等厚度分切的夹具，主体为夹具体，一端设有真空嘴，另一端设有硅片固定槽，在夹具体的侧面设有进给柄，在夹具体内沿轴线设有连通两端的真空腔，在硅片固定槽底部设有多个真空圆孔通过真空腔与真空嘴联通。

所述的夹具体的直径d₁为d+10mm，硅片固定槽的直径d₂为d+2mm，硅片固定槽的深度为0.15-0.25mm，进给柄的高度h₁和宽度l₁由晶锭进给装置的尺寸决定，夹具体的长度为100-200mm，d为待等厚度分切的硅片的直径，直径d为1-8英寸，厚度S₁为0.8-1.5mm。

一种应用所述的夹具将薄硅片等厚度分切的方法，步骤为：

1）加工两端平行、厚度为40-50mm、直径为d的刀片平面标定硅锭，端面用标出互相垂直的X₁-X₂平面和Y₁-Y₂平面；

2）将刀片平面标定硅锭放置在夹具体一端的硅片固定槽内，使X₁-X₂平面与进给柄垂直，开真空吸紧；

3）使进给柄位于夹具体的正下方，将夹具体连同刀片平面标定硅锭固定在内圆切割机上，调整夹具体的位置使刀片平面标定硅锭的自由端对准刀片，以确保内圆刀片能切出一片最大厚度不超过10mm的完整硅圆片为准，用晶锭压紧装置压紧夹具体；

4）开启内圆切割机在刀片平面标定硅锭的自由端切下一个完整的硅圆片；

5）关真空，取出被切割的刀片平面标定硅锭，用量出被切割的刀片平面标定硅锭在X₁-X₂和Y₁-Y₂方向的边沿的厚度m₁、m₂、n₁、n₂，计算内圆刀片切得的新平面与刀片平面标定硅锭被吸紧在硅片固定槽的端面之间沿水平方向和垂直方向的夹角α和θ：

；

6）松开水平方向锁紧，转动水平方向调整，将刀片平面标定硅锭被吸紧在硅片固定槽的端面沿水平方向调到与内圆刀片平面平行，调整的角度为α，角度值从水平方向角度刻度读出，拧紧水平方向锁紧；

7）松开垂直方向锁紧，转动垂直方向调整，将刀片平面标定硅锭被吸紧在硅片固定槽的端面沿垂直方向调到与内圆刀片的平面平行，调整的角度为θ，角度值从垂直方向角度刻度读出，拧紧垂直方向锁紧；

8）在晶锭进给量设定上设定进给量3-10mm，将被切割的刀片平面标定硅锭按原来的方位重新吸紧在硅片固定槽上，重复4）－7）的过程，直到同时满足m₁－m₂≤10µm、n₁－n₂≤10µm为止。

9）量出被切割的刀片平面标定硅锭的中心厚度h，在晶锭进给量设定上设定进给量，