[发明专利]一种八英寸半导体硅片细线细砂化切割工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种八英寸半导体硅片多线切割工艺，特别涉及一种八英寸半导体硅片细线细砂化切割工艺。

背景技术

当今市场，超大规模集成电路大多数用直拉硅片作为衬底材料，硅片的大直径化与高表面平整度是其发展的主要方向，多线切割技术在提高硅片平整度以及几何参数方面，与其它设备如内圆切片机等相比具有较大优势。以往在多线切割中通过多线切割机粗线粗砂一次性切割成一定厚度的硅片，从而实现硅片的批量切割。而在实际应用中，为降低加工成本，提升单位公斤出片数，采用细线细砂化切割。这在目前的多线切割技术中很难实现。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明提供一种八英寸半导体硅片细线细砂化切割工艺，具体技术方案是，一种八英寸半导体硅片细线细砂化切割工艺，其特征在于：工艺分以下步骤，①多线切割机采用0.12mm钢线、2500#绿碳化硅进行多线切割；②进刀位置为0-100时，进刀速度0.45mm/min、钢丝速度882m/h、进给距离195m、返回距离155m、砂浆温度23℃、砂浆流量80L/min、分割数0；③进刀位置为100-200时，进刀速度0.375 mm/min、钢丝速度882m/h、进给距离195m、返回距离155m、砂浆温度23℃、砂浆流量80L/min、分割数6；④进刀位置为200时，进刀速度0.41 mm/min、钢丝速度882m/h、进给距离195m、返回距离155m、砂浆温度23℃、砂浆流量80L/min、分割数6。

本发明的技术效果是，通过线速度提升与工艺曲线设计，通过细线、细砂化技术切片测试TTV均值8.1、Warp均值6.9，在TTV、Warp、切割时间不变的情况下，出片率再次提升2pcs/kg,设备月产能提升10%，表面粗糙度提升30%，满足加工生产要求，切片成本同比降低12%，与同行业切片对比具有一定成本优势。

具体实施方式

下面对本发明做进一步描述，

如表1所示，一种八英寸半导体硅片细线细砂化切割工艺分以下步骤，材料为直拉硅单晶，

①多线切割机采用0.12mm钢线、2500#绿碳化硅进行多线切割；

②进刀位置为0-100时，进刀速度0.45mm/min、钢丝速度882m/h、进给距离195m、返回距离155m、砂浆温度23℃、砂浆流量80L/min、分割数0；

③进刀位置为100-200时，进刀速度0.375 mm/min、钢丝速度882m/h、进给距离195m、返回距离155m、砂浆温度23℃、砂浆流量80L/min、分割数6；

④进刀位置为200时，进刀速度0.41 mm/min、钢丝速度882m/h、进给距离195m、返回距离155m、砂浆温度23℃、砂浆流量80L/min、分割数6。

改进过程

由于0.12线自身破断拉力原因以及2500#绿碳化硅粒径小，具有钢线张力小且携带砂浆携带能力较弱，入刀处线震不稳定，绿碳化硅磨损快，切割能力不足等问题，存在质量风险。因此，通过将线速度提高至820 m/h，以提升切割能力，规避此技术风险，依照方案实施后，切割入刀出刀弯曲度较大，warp＞30，几何参数无法满足切割要求；

针对以上问题又做出工艺切割速度不同调整：进刀位置为0-100时，进刀速度0.45mm/min，进刀位置为100-200时，进刀速度0.375 mm/min，进刀位置为200时，进刀速度0.41 mm/min，调整后入出刀速度降低，中间切速提升，保证总体切割时间不变，硅片几何参数加工良好，通过细线、细砂化技术切片测试TTV均值8.1、Warp均值6.9，粗糙度值0.28，符合加工产品要求；如表2八英寸单晶切割对比，在TTV、Warp高于国际水平，表面粗糙度较国内2500 ♯提升30%，切割时间不变的情况下，出片率再次提升2pcs/kg,设备月产能提升10%，切片成本同比降低12%，与同行业切片对比具有一定成本优势。