[发明专利]一种切割装置和晶棒的切割方法

说明书

本发明提供一种切割装置和晶棒的切割方法，切割装置包括：承载台，用于承载待切割的晶棒,承载台上设置有用于旋转和/或偏转晶棒的调整机构；检测机构，用于检测晶棒的晶向偏角；切割机构，用于切割晶棒；移动机构，用于移动承载台；控制机构，用于根据检测结果控制调整机构调整晶棒至预设晶向偏角，移动机构移动承载台使晶棒至预设位置后，控制切割机构切割晶棒。根据本发明的切割装置，通过调整机构来调节晶棒的晶向偏角，根据检测结果调整晶棒至预设晶向偏角，使得硅块的切割面与物理晶向保持垂直，再控制切割机构切割晶棒，提高切割质量，提高硅块切割成硅片时硅片表面的质量，确保在切割硅块时硅块的晶向偏角在控制范围内。

技术领域

本发明涉及硅片加工领域，特别涉及一种切割装置和晶棒的切割方法。

背景技术

半导体器件是在具有相同晶向的单晶硅片上通过多种工艺制备的信号或能量控制、转换器件。单晶硅片的晶向是控制半导体性能的重要指标，一般要求硅片的物理晶向和硅片几何中心轴的夹角控制在±0.5°以内。目前，对于8寸以上的大尺寸晶棒的加工工艺流程如下：晶棒滚圆(晶棒表面处理)、开V型槽、带锯切割(将晶棒切割成硅块)、硅块晶向定位粘接、多线切割(将硅块切割成硅片)。多线切割后对硅片表面进行各种化学、物理的处理，以达到半导体器件所需要的表面要求。晶棒的晶向是在长晶工艺段形成，较难控制，对硅块晶向的测试和调整只在多线切割前的粘接工序进行，通过调整硅块粘接的方向和角度，调整硅块的晶向和切割方向的角度。在多线切割工序，切割方向和硅块结晶方向垂直切割，当硅块的物理晶向与硅块几何中心轴相差较大时，硅块的切割外表面会有较大斜面，这样会影响多线切割入刀的稳定性，降低硅片的表面质量，且晶向偏角较大时，会有一部分切出的硅片超过晶向偏角控制范围，易造成切片工序不良率高，造成硅片的损失。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种切割装置和晶棒的切割方法，用以解决在切割时硅块的晶向偏角的偏差大，易导致切割的硅片表面质量差，硅块切片工序中不良率高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的切割装置，包括：

承载台，用于承载待切割的晶棒,所述承载台上设置有用于旋转和/或偏转所述晶棒的调整机构；

检测机构，用于检测所述晶棒的晶向偏角；

切割机构，用于切割所述晶棒；

移动机构，用于移动所述承载台；

控制机构，用于根据检测结果控制所述调整机构调整所述晶棒至预设晶向偏角，所述移动机构移动所述承载台使所述晶棒至预设位置后，控制所述切割机构切割所述晶棒。

进一步地，所述检测机构包括：

X射线晶向偏角测定装置，用于检测所述晶棒的晶向偏角。

进一步地，所述调整机构包括：

旋转机构，用于驱动所述晶棒旋转；

和/或偏转机构，用于驱动所述晶棒偏转。

进一步地，所述旋转机构包括用于驱动所述晶棒旋转的滚轮，所述承载台上设有升降机构，所述控制机构用于控制所述升降机构驱动所述旋转机构升降以使所述滚轮脱离或止抵所述晶棒；所述控制机构用于当所述滚轮止抵所述晶棒时，控制所述滚轮驱动所述晶棒旋转。

进一步地，所述切割机构包括用于切割所述晶棒的带锯，所述调整机构包括偏转机构，且所述偏转机构包括用于偏转所述晶棒的旋转盘。

进一步地，所述切割装置还包括激光探测器，用于检测所述晶棒的位置高度和/或偏转角度以定位所述晶棒。

进一步地，所述切割装置还包括：

传输机构，用于将所述晶棒加载在所述承载台上。